Kształtowanie impulsów w laserach światłowodowych z synchronizacją modów
Opracowanie technik generowania fal laserowych o określonym kształcie znacznie przyczyniło się do rozwoju wielu obszarów nauki, takich jak super szybka komunikacja optyczna czy przetwarzanie sygnałów optycznych. Jednakże stosowane powszechnie metody wymagają ręcznego dostrajania fizycznych parametrów wnęk lasera. W ramach finansowanego ze środków UE projektu ULTRAFIL (Ultra-short pulse fibre laser technology) naukowcy opracowali nowy sposób kontrolowania parametrów wyjściowych lasera za pośrednictwem oprogramowania. Zaprogramowanie stopnia dyspersji oraz szerokości pasma filtra wewnątrzwnękowego, solitonu, solitonu z zarządzaniem dyspersją oraz solitonu rozproszonego umożliwia późniejsze przełączanie pomiędzy zsynchronizowanymi modami. Synchronizacja modów to technika umożliwiająca generowanie za pomocą lasera światłowodowego niezwykle krótkich impulsów światła – rzędu kilku piko-, a nawet femtosekund. Jak dotąd udało się otrzymać stałofazową relację między podłużnymi modami wnęki rezonansowej lasera. Do kształtowania impulsów lasera z synchronizacją modów naukowcy wykorzystali zjawiska wzmocnienia/osłabiania, dyspersji (zależność prędkości fali od częstotliwości) oraz nieliniowości. Dodatkowo, ostrożnie manipulując dynamiką światła, uzyskali różne reżimy synchronizacji modów. Powstawanie i ewolucja wewnątrzwnękowa różnych reżimów impulsów lasera zostały potwierdzone wieloma analizami numerycznymi. W szczególności zespół ULTRAFIL przeprowadził szereg symulacji numerycznych odtwarzających ewolucję różnych impulsów nieliniowych wewnątrz wnęki rezonansowej lasera. Nowa technika kształtowania fazy spektralnej impulsów w laserach światłowodowych z synchronizacją modów posiada ogromy potencjał. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod regulacji mechanizmu formowania impulsów w laserach z zarządzaniem dyspersją, pozwala ona w wysokim stopniu kontrolować moc wyjściową ultraszybkich laserów światłowodowych. Projekt ULTRAFIL przedstawił nowe sposoby wykorzystania ultraszybkich laserów światłowodowych w przetwarzaniu sygnałów optycznych i superszybkiej komunikacji optycznej. Uniwersalne, ultraszybkie źródła laserowe mogące selektywnie emitować różnego typu fale nieliniowe z pewnością znajdą zastosowanie w wielu innych obszarach nauki.
