Использование методов математического моделирования для решения актуальных задач нелинейной оптики

Семинар: Информационно-вычислительные технологии
Начало заседания: 16:00

Дата выступления: 22 Март 2016

Организация: ИВТ СО РАН (Новосибирск)

Авторы: к.ф.-м.н. Беднякова Анастасия Евгеньевна, д.ф.-м.н. Федорук М.П., проф. Турицын С.К.

Современные волоконные лазеры являются сложными многопараметрическими, нелинейными физическими системами. Создание конкретных экспериментальных приборов требует длительного научного поиска, который зачастую нельзя реализовать в эксперименте в силу дороговизны или отсутствия необходимых компонентов, а также большого количества оптимизационных параметров. Другой проблемой является ограниченное разрешение экспериментальных измерительных приборов и отсутствие возможности напрямую измерить внутрирезонаторные характеристики излучения. На этапе создания и оптимизации новых волоконных лазеров эффективным решением обозначенных проблем является использование методов математического моделирования.

В докладе будут представлены две работы, посвящённые исследованию волоконно-оптических лазерных систем с помощью методов математического моделирования.  Первая работа посвящена теоретическому исследованию нового нелинейного эффекта - обратного четырёхволнового смешения в волоконном световоде, - который проявляется как сжатие спектра сигнала в области нормальной дисперсии с последующим его устойчивым распространением без изменения своей формы. С помощью математического моделирования разработана теория данного нелинейного эффекта, качественно объясняющая перераспределение энергии с краёв спектра в его центр с последующим сжатием. Явление обратного четырёхволнового смешения и устойчивого распространения спектра со случайной временной формой может найти применение в волоконно-оптических линиях связи и мощных волоконных лазерах с нелинейной внутрирезонаторной динамикой. Вторая работа является продолжением цикла работ по исследованию нового типа солитонов - рамановских диссипативных солитонов. Будут представлены последние результаты, демонстрирующие каскадную генерацию рамановских диссипативных солитонов в волоконных лазерах, и описаны области применения данных лазеров.