Пороговые характеристики ВКР-преобразования 1.56 → 2.84 мкм в метане при широкополосной накачке мощными частотно-модулированными импульсами эрбиевого волоконного источника

Аннотация: Исследованы пороговые характеристики ВКР-генерации на длине волны 2.84 мкм в полом револьверном световоде, заполненном метаном, в зависимости от длительности импульсов широкополосной накачки с положительной частотной модуляцией (чирпом) на длине волны 1.56 мкм. Экспериментально показано, что средний эффективный коэффициент ВКР-усиления увеличивается с 0.2 × 10^–2 до 3.3 × 10^–2 см/ГВт, а пороговая интенсивность накачки снижается с 36 до 1.4 ГВт/см² с ростом эффективной длительности импульсов накачки в диапазоне 10 – 321 пс (и соответствующим безразмерным линейным чирпом ~10 – 300). Анализ пороговых характеристик показал, что ВКР-преобразование имеет высокую степень нестационарности даже при максимальной ширине огибающей импульса накачки. Согласно результатам численного моделирования влияние дисперсии и фазовой самомодуляции в полом световоде способствует существенному росту порога ВКР по энергии импульсов накачки, особенно для положительно чирпированных импульсов длительностью менее 100 пс.

Ключевые слова: вынужденное комбинационное рассеяние, чирпированный импульс, средний ИК диапазон, полый световод, эрбиевый волоконный усилитель.