CC BY
19Пассивная синхронизация мод в компактном волноводном Nd:YAG лазере
Понарина М.В.1, Рыбин М.Г.2, Долматов Т.В.3, Образцов П.А.3
1 - ОК, лаборатория «Фотоника: квантовые материалы и технологии» 2 - ЦЕНИ, ОСПЯ, лаборатория спектроскопии наноматериалов 3 - ОК, лаборатория лазерной спектроскопии
Е-mail: ponarinamariya@gmail. com
В настоящее время особое внимание привлекают лазерные источники, обеспечивающие генерацию ультракоротких импульсов (УКИ) с высокой частотой повторения (более 1 GHz) [1]. Высокостабильные генераторы частоты применяются в таких направлениях, как метрология частоты, телекоммуникации и фундаментальные исследования.
При разработке данных лазеров одной из ключевых проблем является повышение и контроль стабильности частоты следования УКИ.
Для стабилизации синхронизации продольных мод, необходимо обеспечить генерацию на основной поперечной моде (ТЕМ 00). В данной работе продемонстрирован новый компактный твердотельный Nd:YAG лазер с гигагерцовой частотой повторения пикосекундных импульсов, основанный на использовании графена в качестве насыщающегося поглотителя в резонаторе волноводного лазера [2]. В данной схеме для накачки активного элемента используется излучение диодного лазера с длиной волны 808 nm и средней мощностью 300 mW. Генерация лазера на основной поперечной моде обеспечивается геометрией цилиндрического волновода диаметром 20 цт, сформированного в объеме активного кристалла методом прямой записи пучком фемтосекундного лазера [3]. Точная настройка внутрирезонаторного интерферометра, образующегося между активной средой и выходным зеркалом, с помощью пьезоэлемента позволяет точно контролировать спектрально-временные параметры выходного излучения и плавно перестраивать частоту повторения импульсов с длительностью <20 ps. В частности, продемонстрирована возможность двухволновой
генерации в режиме непрерывной пассивной синхронизации мод с использованием одного насыщающегося поглотителя на основе графена.
Авторы выражают благодарность зав. лабораторией спектроскопии НЦВО РАН Охримчуку А.Г. за большой вклад в данную работу, в том числе за создание волноводных структур внутри кристалла Nd:YAG, и зав. лабораторией лазерной спектроскопии Букину В.В. за помощь в разработке оптической схемы и предоставление необходимого оборудования для регистрации выходного сигнала лазера.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-32-90215.
1. Hu H., Da Ros F., Pu M., Ye F., Ingerslev K., Porto E. Nat. Photonics. 2018, 12, 469.
2. Ponarina M.V., Okhrimchuk A.G., Rybin M.G. et al. Quantum Electron. 2019, 49(4), 365.
3. Okhrimchuk A., Mezentsev V., Shestakov A., Bennion I., Opt. Express. 2012, 20, 3832.
