Исследование частотных и шумовых характеристик генератора оптических гребенок в среднем ИК-диапазоне на основе фемтосекундного Cr:ZnSe лазера

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-79-00155

НазваниеИсследование частотных и шумовых характеристик генератора оптических гребенок в среднем ИК-диапазоне на основе фемтосекундного Cr:ZnSe лазера

Руководитель Леонов Станислав Олегович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" , г Москва

Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-708 - Лазерно-информационные технологии

Ключевые слова фемтосекундный твердотельный лазер, средний ИК-диапазон, синхронизация мод, нелинейная оптика, ультракороткие импульсы, насыщающийся поглотитель, усилитель, стабилизация частоты.

Код ГРНТИ29.33.15; 29.33.51

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Недавний прогресс в создании оптических частотных гребенок на основе фемтосекундных лазеров революционным образом изменил динамику исследований в области метрологии, позволил создать точные оптические часы, помог решить проблему преобразования оптических частот в радиодиапазон без потери стабильности частоты и обеспечил возможность улучшить и расширить возможности сверхбыстрой спектроскопии во временной области в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Этот прогресс стал возможен, в основном, благодаря созданию титан-сапфирового фемтосекундного лазера и, в некоторой степени, Yb и Er-волоконных лазеров, работающих в области длин волн 600-1700 нм. Cпектральная область от 2 до 5 мкм охватывает важные окна прозрачности атмосферы, а также в этом диапазоне расположено значительное количество линий поглощения различных органических молекул, токсичных соединений, компонентов человеческого дыхания и некоторые линии взрывчатых веществ, что определяет перспективность создания стабилизированных фемтосекундных источников в этом диапазоне для спектроскопических применений. На сегодняшний день все больше и больше зарубежных лабораторий включаются в исследования по созданию таких источников. Уже продемонстрированы возможности создания фемтосекундного лазера на основе твердотельного халькогенидного кристалла цинк-селена, легированного хромом (Cr:ZnSe) с длительностью импульса порядка нескольких циклов светового поля с шириной спектра более 300 см-1, но на данный момент не исследованы частотные и шумовые характеристики гребенки оптических частот формируемых данным лазером. В предлагаемом проекта планируется разработать стабильный фемтосекундный источник излучения в среднем ИК-диапазоне, а также создать непрерывный узкополосный лазер для исследования ширины линии частотной гребенки в разработанном фемтосекундном лазере и возможностей уменьшения шумов гребенки оптических частот. Данные исследования позволят расширить понимание потенциальных возможностей фемтосекундных лазеров среднего ИК-диапазона для применения в спектроскопии с точки зрения возможности повышения спектрального разрешения и точности. В качестве активного элемента для фемтосекундного и непрерывного узкополосного лазера будет использоваться твердотельный халькогенидный кристалл цинк-селена, легированный хромом.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. М. П. Фролов, Ю. В. Коростелин, В. И. Козловский, С. О. Леонов, П. Федоров, Я. К. Скасырский Efficient Fe:CdTe laser producing 0.35 J pulses in the 5 µm spectral range Optics Letters, том 45, выпуск 24, стр. 6647-6650 (год публикации - 2020)
10.1364/OL.411559

2. С.О. Леонов, М.П. Фролов, Ю.В. Коростелин, Я.К. Скасырский, В.И. Козловский Room Temperature Single-Crystal Fe:CdTe Laser Pumped by Fe:ZnSe Pulsed Laser Laser Congress 2020 (ASSL, LAC), paper AW4A.4 (год публикации - 2020)

3. С.О. Леонов, М.П. Фролов, Ю.В. Коростелин, П. Федоров, Я.К. Скасырский, В.И. Козловский Bound soliton formation in a SESAM mode-locked Cr:ZnSe laser with birefringent plates Applied Physics B: Lasers and Optics, 127(4), 56 (год публикации - 2021)
10.1007/s00340-021-07604-x

4. Б. И. Денкер, Б.И. Галаган, С.Е. Сверчков, В.В. Колташев, В.Г. Плотниченко, М.В. Суханов, А.П. Вельмужов, М.П. Фролов, Ю.В. Коростелин, В.И. Козловский, С.О. Леонов, П.Ю. Федоров, Я.К. Скасырский. Resonantly pumped Ce3+ mid-infrared lasing in selenide glass Optics Letters, 46, 15, 4002-4004 (год публикации - 2021)
10.1364/OL.431938

5. С.О. Леонов, М.П. Фролов, Ю.В. Коростелин, Я.К. Скасырский, П.Ю. Федоров, А.С. Шелковников, В.И. Козловский, А.Н. Киреев, М.А. Губин Измерение шумов интенсивности и стабильности частоты повторения импульсов Сr:ZnSe-лазера с пассивной синхронизацией мод Оптика и спектроскопия, том 130, вып. 4, стр. 564 - 568 (год публикации - 2022)
10.21883/OS.2022.04.52274.51-21

6. Федоров П.Ю., Фролов М.П., Коростелин Ю.В., Козловский В.И., Леонов С.О., Скасырский Я.К., Денкер Б.И., Галаган Б.И., Сверчков С.Е., Колташев В.В., Плотниченко В.Г., Суханов М.В., Вельмужов А.П. Passively Q-switched 5-µm Ce3+ -doped selenide glass laser using Fe:CdTe and Fe:CdSe as saturable absorbers Optics Letters, vol. 47, No. 2 (год публикации - 2022)
10.1364/OL.447906

Публикации