Новосибирский Государственный Университет

R&D Исследования и разработки Отдела

2015


Rb

Лабораторный прототип компактных атомных часов

Разработан и создан лабораторный образец атомного стандарта частоты на основе резонанса когерентного пленения населённостей в парах 87Rb с использованием миниатюрной сферической оптической ячейки с анти-релаксационным покрытием. Достигнута стабильность стандарта частоты 7*10^(-13) за время 1000 сек. Достигнутая стабильность разработанной системы близка к предельному теоретическому значению для ячейки аналогичного размера.

Pulse compression

Линейный компрессор ультракоротких импульсов на основе оптоволокна

Разработан и создан линейный компрессор фазово-модулированных ультракоротких импульсов на основе оптоволокна с аномальной дисперсией и относительно большим диаметром сердцевины (25 мкм), близким к предельному, обеспечивающему одномодовый режим распространения излучения в волокне. Компрессор позволяет сжать импульсы до предела Фурье при их пиковой мощности до 9,4 кВт или при средней мощности излучения до 120 мВт. При мощности излучения выше этих значений сжатие импульсов возможно не до предела Фурье, а до некоторого минимального (не наименьшего) значения произведения длительности импульса на ширину его спектра на оптимальной длине оптоволоконного компрессора.


2014


Rb

Мощный волоконный иттербиевый задающий генератор ультракоротких импульсов

Разработан и создан волоконный иттербиевый задающий генератор с синхронизацией мод излучения за счет использования нелинейного усиливающего петлевого зеркала и отличающийся рекордно-высокой средней мощностью выходного излучения, превышающей 1 Вт. Генерируемые фемтосекундные кластеры с частотой повторения 25 МГц имели огибающую длительностью не более 23 пс и характерную длительность внутрикластерных пульсаций менее 200 фс.

Pulse compression

Волоконный непрерывный лазер с удвоением частот

Разработан и создан волоконный непрерывный лазер с удвоением частот в высокодобротном резонаторе, частично связанным с резонатором волоконного лазера. Впервые предложенная схема удвоения частот излучения непрерывного волоконного лазера в частично связанном внешнем резонаторе позволила существенно увеличить эффективность удвоения при относительно небольшой мощности излучения накачки и реализовать эффективную спектральную перестройку линии излучения второй гармоники с диапазоне 521-545 нм.


2011


Fiber Laser System

Высокоэнергетичная фемтосекундная волоконная лазерная система для создания микро- и наноструктур в прозрачных средах и на поверхностях твёрдых материалов

Разработана и исследована волоконная лазерная система с длинами волн излучения 1086 и 543 нм, имеющая энергию фемтосекундных импульсов излучения соответственно 1 и 0,3 мкДж на этих длинах волн. Система предназначена для создания различных микро- и наноструктур в стеклах, оптических кристаллах, оптоволокнах, а также на поверхностях металлов. Совокупность достигнутых параметров излучения системы открывает хорошие перспективы для дальнейшего эффективного параметрического преобразования длин волн излучения данной системы как в видимом диапазоне спектра, так и в ИК области вплоть до 2,5-3 мкм.

Laser

Пикосекундный волоконный Yb лазер с синхронизатором мод на основе наноэлементов

Исследован волоконный иттербиевый лазер с синхронизацией мод излучения за счет применения созданного плёночного насыщающегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок. Разработана и реализована технология получения плёнок из поливинилового спирта, содержащих углеродные нанотрубки с регулируемой объёмной концентрацией и высокой степенью однородности. Использованы одностенные углеродные нанотрубки с диаметром 0,8 нм, средней длиной 1 мкм и насыщающимся поглощением в области 900-1100 нм. На основе этих нанотрубок были изготовлены насыщающиеся поглотители, способные инициировать и поддерживать в течении длительного времени режим самосинхронизации мод излучения волоконного Yb лазера.


2010


Fiber Raman ultrashort pulse laser

Волоконные Рамановские конвертеры ультракоротких лазерных импульсов

Разработаны волоконные внутрирезонаторные и внерезонаторные Рамановские конвертеры фемтосекундных и пикосекундных импульсов, позволяющие получить импульсы в спектральной области 1130-1300 нм при перестройке длины волны основного излучения (Yb лазер) в диапазоне 1075-1120 нм.

Laser

Мощные источники ультра-узкополосного синего излучения для охлаждения атомов иттербия, эрбия и диспрозия

Разработаны и исследованы лазерные системы на основе мощного титан-сапфирового лазера и внешнего резонансного удвоителя, обеспечивающие мощность непрерывного излучения на длинах волн 399/401/421 нм более 1 Вт при ширине линии менее 10 кГц.

Laser

Синхронизация мод излучения в волоконном лазере длиной 25 км

Впервые получена синхронизация мод излучения в рекордно длинном резонаторе, оптическая длина которого составляет около 37 км. За счет уменьшения частоты повторения импульсов до 8,1 кГц удалось повысить энергию импульсов до 3,7 мкДж.


2009


Laser developments

Промышленный потенциал Сибири: Разработки Учебно-Научно-Инновационного кластера "Лазерная фотоника и оптоинформатика"

Передовые твердотельные и волоконные лазерные системы, генераторы суперконтинуума.

Autoscan-laser

Автоскан-лазер: прецизионная автоматическая перестройка длины волны излучения в ультра-широкой спектральной области

Разработан компьютерно-управляемый и широко-перестраиваемый по длине волны излучения лазер для решения исследовательских и технологических задач в области нанофизики и биологии. Полная рабочая спектральная область лазера составляет 275-1100 нм, ширина линии излучения - 0.5-1 ГГц. Автоматическая настройка лазера на заданную длину волны излучения производится с помощью встроенного прецизионного измерителя длин волн излучения и разработанного оригинального алгоритма управления селектирующими элементами лазера.

Photo

Высокоэнергетичный волоконный генератор суперконтинуума

Создан цельноволоконный генератор суперконтинуума с рекордно высокой энергией импульсов, составляющей 40 мкДж. Генератор суперконтинуума создан на базе уникального ультра-длинного иттербиевого волоконного задающего генератора с энергией выходных импульсов 4 мкДж, которые далее усиливались дополнительным усилителем и вводились в микроструктурное волокно длиной 30 м. При длительности импульсов 10 нс и частоте повторения 37 кГц получена генерация высокоэнергетичных импульсов суперконтинуума в спектральной области 500-1750 нм.

Photo

Генерация двойных фемто/пикосекундных импульсов в волоконном иттербиевом лазере с самосинхронизацией мод

Исследован впервые полученный в иттербиевом волоконном лазере с синхронизацией мод режим генерации цугов пикосекундных импульсов со стохастической фемтосекундной “начинкой”. Показано, что наблюдаемый режим может препятствовать одноимпульсной генерации в длинных волоконных лазерах с синхронизацией мод излучения. Полученный режим генерации характеризуется необычной двойной автокорреляционной функцией выходных импульсов, имеющей узкий фемтосекундный пик на пикосекундном пьедестале.


2008


Photo

Создан гибридный импульсный лазер с рекордными параметрами

Создан гибридный волоконно-дискретный лазер с синхронизацией мод, имеющий ряд рекордных параметров для лазеров этого типа: ультра-малая частота следования импульсов (77 кГц), сверх-длинный оптический резонатор лазера (3,8 км) и высокая энергия импульсов излучения (3,9 мкДж) без использования модуляции добротности и дополнительных усилителей

Photo

Разработан оригинальный дизайн волоконной системы с модуляцией добротности

Разработана оригинальная гибридная волоконно-дискретная лазерная система с модуляцией добротности, в которой для накачки как задающего генератора, так и оптического усилителя используется единственный источник излучения

Photo

Разработаны и исследованы методы динамического управления параметрами суперконтинуума

Разработаны и исследованы волоконные генераторы суперконтинуума (СК) с расширенным набором управляемых параметров в реальном масштабе времени. Показаны возможности изменения спектральной плотности мощности СК за счет изменения частоты следования импульсов и длины волны излучения лазера накачки; повышение степени когерентности СК за счет выбора оптимальной фазовой модуляции импульсов накачки; изменение частоты следования импульсов СК, генерируемых в схеме с двухволновой накачкой, за счет изменения разности частот


2007


Photo

Экспериментально исследованы возможности стабилизации частоты излучения лазеров с помощью измерителя длин волн излучения

Впервые экспериментально продемонстрирован эффективный метод уменьшения долговременного дрейфа линии излучения одночастотных CW Ti:Sapphire & Dye лазеров c использованием прецизионного быстродействующего измерителя длин волн излучения и цифро-аналоговой системы обратной связи. Подобная система может быть использована для одночастотных лазеров разных типов (твердотельных, волоконных, диодных, жидкостных и т.д.) и позволяет на порядок и более уменьшить долговременный дрейф линии излучения лазеров, в которых не используются другие системы долговременной стабилизации частоты излучения

Photo

Создана уникальная гибридная твердотельно-волоконная лазерная система

Разработана и исследована гибридная субпикосекундная система на основе твердотельного Yb:KYW-лазера и волоконного Yb-усилителя, изготовленного по GTWave-технологии. При накачке системы непрерывным излучением на длине волны 980 нм общей мощностью 12 Вт на выходе были получены импульсы длительностью 900 фемтосекунд в диапазоне 1038÷1053 нм при средней мощности излучения 4 Вт. Впервые измерены коэффициенты усиления волоконного GTWave-усилителя на иттербии в диапазоне длин волн генерации Yb:KYW-лазера

Photo

Исследованы генераторы суперконтинуума при импульсной и непрерывной накачке

Исследован эффект генерации суперконтинуума (СК) в оптических волокнах при импульсном и непрерывном возбуждении. Проанализированы оптимальные режимы генерации с точки зрения различных применений данного эффекта. Показано, что благодаря возможности достижения относительно высокой спектральной и пространственной плотности излучения СК при непрерывной накачке этот режим генерации СК имеет определенные перспективы