Физики продемонстрировали новый вид диссипативных солитонов

Многие слышали про солитоны, а некоторые и видели их на воде, например на канале, в виде бегущей слабозатухающей волны. В лазере можно также реализовать солитоноподобные импульсы. К сожалению, такие импульсы не могут нести много энергии. Но при определенных условиях, если импульс растянуть, он может вместить пропорционально больше энергии. Это так называемые диссипативные солитоны, горячая тема в лазерной физике последнего десятилетия.

Авторы опубликованной 13 августа в Nature Communications работы, озаглавленной «Multicolour nonlinearly bound chirped dissipative solitons» («Многоцветные нелинейно-связанные чирпованные диссипативные солитоны») показали, что наряду с одиночным диссипативным солитоном, известным до этой работы, возможен и стабильный комплекс нелинейно связанных диссипативных солитонов. Это означает, что суммарная энергия света, запасенного в резонаторе лазера в виде фемтосекундных или пикосекундных импульсов, будет еще выше, при значительно более широком спектре излучения. Физики использовали комбинационное рассеяние в качестве нелинейного процесса, обеспечивающего рождение новых спектральных компонент, но в принципе это могут быть и иные процессы. Основной результат можно переформулировать другими словами: авторы работы научились клонировать диссипативные солитоны таким образом, что они вместе образуют солитонный комплекс. Подобный комплекс можно реализовать и в волоконных линиях передачи, что очень интересно для телекома следующего поколения, уверенно поддерживающего большие потоки видеоинформации.

Продемонстрированный результат стал возможен на основе новой идеи волоконного лазера: оказалось, его можно построить из стандартных блоков, наподобие конструктора Лего, организуя несколько вспомогательных резонаторов, рождающих излучения в новых спектральных областях и обеспечивающих взаимодействие световых импульсов разных цветов по нужным правилам.

Экспериментальная и расчетная часть работы проделаны в Новосибирском Академгородке, в Институте автоматики и электрометрии и Институте вычислительных технологий СО РАН, а также Новосибирском государственном университете. Авторы работы: Сергей Бабин, Евгений Подивилов, Денис Харенко, Анастасия Беднякова, Михаил Федорук, Владимир Калашников и Александр Аполонский. Шесть из семи авторов – выпускники Новосибирского государственного университета, получающего дополнительное государственное финансирование с целью вхождения его в число лучших мировых университетов.

Статья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140813/ncomms5653/full/ncomms5653.html

Вы находитесь на старом архивном сайте НГУ


Перейти на новый сайт

Закрыть