Подробное описание документа

   Численное исследование процесса генерации групп связанных солитонов высокого порядка в полностью волоконном кольцевом эрбиевом лазере / Орехов И. О., Аверкиева У. С., Исмаил Алмикдад, Янь Ф., Федоренко А. Ю., Сазонкин С. Г., Дворецкий Д. А., Денисов Л. К., Карасик В. Е. // Оптический журнал. - 2025. - Т. 92, № 7. - С. 52-61.

Предмет исследования. Процесс формирования групп связанных солитонов (солитонных молекул) высокого порядка в волоконном эрбиевом лазере с синхронизацией мод. Цель работы. Разработка математической модели, позволяющей выявить механизмы генерации групп связанных солитонов высокого порядка, а также определение влияния ключевых параметров резонатора фемтосекундного волоконного лазера на формирование устойчивых многоимпульсных состояний. Метод. Численный подход на основе связанных нелинейных уравнений Шредингера, решаемых методом фурье-расщепления с учетом нелинейности показателя преломления, насыщения усиления и влияния поляризационных эффектов. При моделировании учитывалась конфигурация полностью волоконного кольцевого эрбиевого лазера с высоконелинейным волокном в резонаторе. Основные результаты. Получено устойчивое решение уравнения Шредингера для более чем десяти связанных импульсов, что подтверждает возможность генерации солитонных молекул высокого порядка. Установлено, что главным фактором, отвечающим за расщепление исходного импульса на множество связанных солитонов, является высокое усиление активной среды, а поляризационные эффекты и фазовые задержки позволяют тонко регулировать число и временнόе разделение импульсов. Результаты согласуются с экспериментальными данными и теорией квантования энергии в фемтосекундных волоконных лазерах. Практическая значимость. Предложенная модель может быть использована для улучшения волоконных лазеров, что актуально для квантовых вычислений и оптических коммуникаций.
Ключевые слова фемтосекундный волоконный лазер, лазер ультракоротких импульсов, синхронизация мод, солитонные молекулы, генерация групп связанных солитонов