Волоконный усилитель на основе активного иттербиевого световода-конуса для получения ультракоротких оптических импульсов с мегаваттным уровнем пиковой мощности

Продемонстрирован новый активный иттербиевый световод-конус, используемый в оконечном усилительном каскаде волоконной лазерной системы для получения ультракоротких импульсов с микроджоульным уровнем энергии и мегаваттным уровнем пиковой мощности. Световод-конус является одномодовым на входном конце (диаметры сердцевины и оболочки 10 и 80 мкм) и многомодовым на выходе (диаметры 50 и 430 мкм), однако усиление ультракоротких импульсов в нем происходит в квазиодномодовом режиме. В гибридной волоконной Er/Yb-системе, состоящей из эрбиевого задающего генератора и усилителя на длине волны около 1.5 мкм, нелинейного конвертора длины волны в одномикронный диапазон и трехкаскадного иттербиевого усилителя, получены импульсы с энергией 1 мкДж и длительностью 7 пс, которые с помощью дисперсионного компрессора на дифракционных решетках сжимаются с 60%-ной эффективностью до длительности 130 фс, близкой к длительности спектрально ограниченного импульса. Полученные экспериментальные результаты хорошо согласуются с результатами математического моделирования усиления импульсов в трех-каскадном усилителе.