Генерация ультракоротких импульсов в лазерах на красителях с синхронной импульсной накачкой с резонатарами на основе модифицированного интерферометра Саньяка тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

• Р І Ь‘ ОА

] 3 СО 1СН

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗИКИ

На правах рукопису

РОЗУВАН СТАНІСЛАВ ГЕНАДІЙОВИЧ

Генерація ультракоротких імпульсів в лазерах на барвниках з синхронною імпульсною кахачкою

о резонаторами на основі модифікованого інтерферометра Санняка

01.04.05 - Оптика АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на одо буття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Кхіїв-1995

Диг>!(>т.*і'і«:к> є рукоиис

Робота виконана в Інституті фЬяки НАН України

Науковий («рівнин: доктор фізвко-математичних наук

професор 'Гпхопов С^ген Олександрович Офіційні опоненти: докюр фіпико-матем&тичних наук

професор Борні Анатолій Олександрович . кандидат фіонко-математнчнпх наук

Дпибепко Михайло Іванович Проаідна оргапіоацік: Міжнародний лаоерпий центр

Білоруського держуніверситету, м. Мінськ.

•їахигт відбудеться" ” 1995 р. о годині на оасіданні

Спеціалізованої ради К 016.04.01 при Інституті фіошся ПАН України па адресою: 252650, Кеїв-28, проспект Науки, 46.

•'і дисертацією можна оонайомитпсь у бібліотеці Інституту фіоики Н АП Україна

Автореферат розіслано ” ” Г':і о

Вчений секретар спсціаліооваяої ради

Пржонсьха О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Актуальність теми. Широке використання лаасрів ультракоротких імпульсів (УКІ) при проведенні різного роду експериментальних досліджень обумовлює необхідність експериментального та теоретичпого дослідження лазерних систем в напрямку полішпепня їх часових та епер-гетічпих пара.метріп. Для досягпеиия поставлецих цілей був викорі-.ста-пнй підхід, який балується на синхронній накачці лазерів на оарвниках в поєднанні о пасивною синхроніоацією мод методами нелінійного поглинання. Особливістю цього підходу є широке використаная реоопаторів па базі інтерферометру Саньяка (ІС) як основного елемента лазерного реоопатора. ,

Треба відмітити, що в умовах стаціонарної синхронізації мод, метод синхронної паїсачхи в поєднанні о пасичпгію синхроніоацією мод надійно дозволяє отримувати імпульси генерації <100фс. Однак пікова потужність таких лазерів не перевищує ІООВт, що на порядки нижче ніж для аналогічних імпульсних систем, які мають також значно простішу технічну реалізацію в поріввняппі о неперервними системами. І тому, пе-оважаючи на масове використання неперервних лазерів о сидхротоацією мод, задача вивчення альтернативного підходу до розробки лазерних комплексів являється актуальною.

Мета роботи полягає у знаходженні наукових і практичних аспектів найбільш дієвих методів імпульсної генерації випромінювання пікосекун-дного інтервалу у видимій, ближній 14 області спектру методами лазерної фізики та нелінійної оптики. .

Одпією о суттєвих складових частин роботи с вивчення нового типу резонаторі», які базуються на модифікованому інтерферометрі Саньяка (МІС)- задача, що має самостійну наукову і практичну цінність.

Наукова иовиона проведених досліджень та отриманих результатів полягає в слідуючому:

1. Встановлено переважаючий вплив співвідношення між аксіальним

періодом та часом існування збудженого стану на норіг генерації лаоера в умовах нестаціонарної генерації. .

2. Виявлені два нових сценарії самозбудження лаоера, які відрізняються видом початкового шумового рооподілу поля з якого розпочинається генерація, в резонаторі, і які характеризуються меньшими величинами порогу генерації в порівнянні о уже існуючим сценарієм (генерація виникає

о флуоресцентного шуму).

3. Встановлені причини спектральної селективпості канонічного іптер-

ферометру Синьяка, які виникають, в оагальному випадку, внаслідок порушення нвтошяіман.іііності шляхів рооновсюджеїшн хвиль "оа" і 'нрсли" годинникової стрілки в 1C.

Визначена суч і, на належність енергетичних параметрів реоонатора на огпопі МІС иід астигматичвосіі окремих елементів репонаїора.

5. Истанонлено ропиоділ поля в ресіонаторі «а основі МИ', оанропоно-ваші характеристика дього розподілу - ’’м’яка” нестійкість, яка нріюво-дшь, чіокрема, до ікм&мкпутості траєкторій на фапоиій площині.

(і, Нстаипн.'іені уиоіні генерації високостамільної подоїм;..киї послідовності УКІ гри введенні u реоопа'іоро иасмннок» сип.чриіііианніо мод чисто пасивною елементу негативного иноромнього ов’янку.

7. Всі аноилииа належ місті, між иидам pcaoiiaiiciu поіужіюсі і (їх ітніїї шириною іа асиметрією) її лазерах о синхронною імпульсною пан ікою на оарнниках (ЛС(ІБ) та рівними параметрами лн/іер-і (часом ісііуніїїжі! шіудженот стану активного середовища, трипалій ю послідовності УКІ ишачки), а також встановлена інваріантність форми pcuoiiaiicy потужності від величині’ перскачок над порогом генерації.

8. Міланонлено факт нейтралізації термолінон в активному сер«-(оиінні и імпульсних ЖЛШ, накачуваних трин.иіою послідовністю УКІ па прогної 1Q0-5G0HC після початку генерації оа рахунок оптичних властностей р^юн.порів на основі МІС.

9. Внпначені умови генерації імпульсними ЛС11Б високоенергетичних імпульсі» в одиниці иікосскунд в широкому спектральному інтервалі.

На пахист виносяться такі положення:

1. It умовах нестаціонарної накачки норії генерації лазера пианачас-іься сіііикідношенннм між аксіальним періодом лаоера та часом існувавші студженого стану. Існують два нових сценарії самообудження лапера, при яких у ролі початкової шумової флуктуації може виступати суперфлуо-ре^інпцЬі та генерація у короткому допоміжному реионаторі. Лаоер у вкачаних режимах характериоусться меньшими величинами пирогового рівня генерації, що дошимшс рооширнти асортимент активних середовищ, які можуть використовуватися. '

2. Канонічний інтерферометр Саньлка має спектральну селективність коефіціспту відбивання, яка виникає під впливом порушення анюколіманій носії шляхів променів, які роиповсюджуються ’’оа” і "прати” годиіши-коїіої прілій, що, зокрема, припнодить до пнижешія добротності речо-пачоріи на іюю основі для підносно спекір.ілию широких смуг (ліній) 11‘н^н.чнії. ІЧмонатор на основі МЮ характеризуєгься сильною оанеж-

І11СТЮ ЄІІЄрГ«!ТИЧІІ ИХ ХіірЛКЇОрИСТИК ЫД ВСЛИЧИИИ аС'І ИГМІїТІГІІІОС'П 1X5)0-

патора. f3e.iiічшп «чстигм.тгичиості ртонатора може бути онодена до нсрееструсмнх оначеш,. Рсоопатор о МІС дооволяє нейтр.чліоуватн дію термоліпии в актипному середовищі, що дає можливість,реалізувати генерацію послідовності УКІ тривалістю Імкс.

3. Рооноділ поля в рсоонаторі иа основі МІС не еквівалентний ро-оподілу поля в інших типах реоонаторіп, сам рсоопатор на основі МІС при цьому харак гериауетьса специфічною "м’якою” нестійкістю.

•І. ГІанінішіріїиа та асиметрія резонансів потужності в ЛСІІГ» «залежить від добротності реоонатора, часу існування ойуджелого стан.1' активного середовища, довжині! послідовності накачки, не залежить під величини церскачкн иад порогом і фактично є стійкою характеристикою ефективності сішхроніиаці? мод а імпульсних ДСІШ.

Практична цінність роботи полягає у можливості використаніи отри-мапих результатів для описання і побудови ЛСНБ.

•Знайдений шілпп різних параметрів лаоера (аксіального періоді', часу існування пбуджсного стану) на його енергетичні характеристики.

Побудовані Літерні системи на двох нових сценаріях самозбудження папера, що дооволяє розширити асортимент лаоерцих гхтиипих с,?редспил(.

Досліджені характеристики канонічного та модифікованого інтерферометрів Саиьяка, що ав’яоаніо їх енергетичними та спектральними характеристиками.

Досліджена робота лапера п насипною синхроніоацією мод та пасивним елементом негативного зворотнього ов’язку, що прігзводпть до генерації допготрипалнх послідовностей УКІ, отримано роав’яоок рівняній для генерації лаоера в такому режимі.

Досліджено ЛСНБ, який накачується подопжепим цугом УКІ, вивчені умови, що дозволяють отримувати па основі такого лапера мтсокоепер-гстігші імпульси тривалістю в одиниці пікосекупд.

В цілому реоультатп роботи можуть бути використані в області ллиер• ного її рнллдобудунам ня.

Шгесок автора. Всі дослідження, рспультатн яких впклпдепі я даній роботі, виконані при беоносерсдшй участі дисертанта. Внесок дигерчлт.ч тііюж полягає в плануванні та поста кипці експерименту, в ечсіи-рнмсн. тальпих вимірах, в теоретичних роорахупках. в обробці речуяьтаїін іи їх обговореній. ’

Основні методики досліджень За баиову меголику досліджень ііу.іа »ч корисі;інн()ічіі|кіііоііа.лігіоко()..тцііііі:і методика вимірювання іріч >и її

ультракоротких імпульсів світла о використанням неколінеарної генерації другої гармоніки випромінюванні!.

Ця методика мала високий ступінь автоматизації експерименту. Обробка отриманих експериментальних даних виконувалась оа допомогою ЕОМ.

Достовірність отриманих результатів забезпечується використанням добре апробованих сучасних скспсримептальпих методик, відтворюван-ністю результатів і підтверджується ибіжиістю експериментальних результатів і теоретичних досліджень.

Аппобаїїія роботи. Матеріали дисертації доповідались та обговорювались на 15 Нсесоюапій коферепції "Высокоскоростная фотография, фо-тоїшка и метролої ші быстронротекающих процессов", Москва, 1991р., міжнародній конференції "Оптика лаиероа’93”, С.-Петербург, 1993р., на міському семінарі "Лазерна фізика, семінарах Інституту фізики НАН України. Матеріали дисертації представлені публікаціями, список яких наведено в кіцці гштореферату.

Структура .чисептаиії.

Дисертаційна робота робота складається о вступу, п’яти розділів, оа-ключеіім, трьох доповнень та списку літератури о 101 найменувань. Дисертація містить 129 сторінок тексту, 39 малюнків, 1 таблицю.

КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ.

У вступі обгрунтована актуальність рооглядуваної теми, поданий опис існуючих лазерних комплексів, які працюють в Імпульсному та неперервному режимах. Наведений короткий аналіз осиовнцх тенденцій в розвитку лазерних систем о синхронною накачкою. При цьому основна увага приділяється порівнянню особливостей імпульсних та неперервних ЛС1ІБ. Сформульовані основні задачі, які розглядаються та вирішуються в дисертації, обгрунтована можливість і необхідність подальшого дослідженая ЛС11 Б, накачуваних короткою послідовністю УКІ.

Ропліл 1 присвячений тезовому роогляду наукових праць, присвячених ЛС1Ш, накачуваних короткою послідовністю УКІ, працюючих у неперервному і імпульсному режимах, а також робіт, присвячених теорії резонатора та застосуванню резонаторів у різних типах лазерів. Окремо розглянуто застосування резонатора па баоі 1С в лаоерао о синхронізацією мод. ІІокаиано, що створення іииульспих ЛСНБ на баоі ІС мас свої пе-реван: в оастосуваині в иорівняшіі о іншими лазерами о синхронізацією мод.

Рроділ 2 присвячений дослідженню процесів генерації ЛСНБ в умовах нестапіопарної накачки.

Нестаціонарпість пакачки визначається як виконання умови:

Тір << Т}1 < тс (1)

.Де тір - тривалість імпульсу накачки, тц - час існування обдженого стану, Тс - аксіальний період. .3 врахуванням омешпеїптя іпверсної оасе-ленності оа час аксіального періоду, виведепо співвідношення для коєріці-ентів підсилення аІтр та втрат аі„, в реооиаторі на порозі сампобудження лаоера:

= ехр(Тс/тя) ' (2)

в наближенні накачки лаоера одшючними імпульсами. (2) переходить в оагадьновідоме співвідношення для порогу стаціонарної генерації лаоера у випадку г/і » Те (мала довжина генерації або стаціонарність нахачки). -

Проведено теоретичний апаліо, а також наведені числові розрахунки порогу самозбудження лаоера, який накачується еквіенергетнчною послідовністю імпульсів. Показано, що поріг генерації такого лаоеру, як і у випадку накачки одиночним імпульсом, оалежить від співвідношеная між Тс і г/і, а також від Ер/Е, (Е, - параметр насичення переходу в барвнику на частоті накачки, Ер - енергія одиночного УКІ пакачки іо послідовності).

.Виходячи о цього розгляду, сценарії самообуджеиня лаоера у випадку нестаціонарної пакачки рооподіллються на три типи:

i) Генерація роовивається о флуоресцентного шуму,

ii) Генерація роовивається о суперфлуоресценції.

iii) Гедерація розпивається о генерації в ниоькодобротпому допоміжному реоопаторі.

Сценарії іі) та ііі) більш енергетично вигідні, оскільки початковий шум о якого розвивається генерація має більшу інтенсивність в порівнянні о і) у тілесному куті, який співпадає о робочим об’ємом основного реоонатору.

Експериментально досліджено особливості генерації по сценаріям іі) та ііі) в паперах о активними середовищами на РбЖ, Р6Ж+КЛ (для омепь-шення т/і), резаоуриш та несиметричному барвнику НГОС 650 (N5166). Показало, що лаоери з цих режимах роботи характеризуються оначно меншим порогом генерації (у випадку барвника 5166 генерацію по сценарію і) взагалі не вдалось отримати), звуженими та більш симетрич-

ними реоопансами потужності, а також кількакратним скороченням імпульсів генерації в порівнянні о імпульсами иакачки.

Роопіл 3 присвячений теоретичному роогляду реоонатора на основі ІС (МІС).

В першому підрооділі досліджено вплив властивостей багатошарового інтерференційного покриття (БІП) па ефективність відбивання ІС при його використанні, як 100% доеркало. ІІокаоано, що відбивні властивості ІС в цьому випадку тісно пов’яоалі оі онанешіями елементів матриці ро-«с;...\ня {(2x2) ПІП, виведено спшшдношеїшя для наируженності Щ моля на неробочому виході інтерферометра:

Ер = ехр(і'Д)(1 — аи<іаі)^*/ап (3)

,Л - набіг фааи в ІС, Є' - напруженість надаючого поля, показано, що в більшості випадків (3) можна представиті у вигляді:

І0 = /£(8(1 — И)6г — (1 — 2Я)*> (4)

,де Н - енергетичний коефіцієнт відбивання БІП, Ір, іе - інтепсивпості падаючого та відбитого випрмінюванпя, 6 - фаоовий множник оц. У випадку ріввотовщивності БІП та Я = 50%, Ір = 0 - ІС працює як 100% доеркало.

В другому підрооділі досліджена робота ІС о немонохроматичким випромінюванням. Покаоаію, що можливість використання ІС як 100% доеркала, оокрема, грунтується на строгій автоколімації ходу променів ”оа" і "проти" годинниховоТ стрілки в ТС. Введення елементу о ненульо-вою дисперсією в ІС призводить до втрати автоколімаційносгі ходу променів иі спектральним інтервалом ненульово! ширини. Так у випадку прийми, о кутом ф при вершині, рооміщепої на відстані І відносно оптич-пого центру ІС, гранична величина спектрального іптернолу ДА, який може відбяватісь ІС, виражається черео співвідношення:

дд - ( *(1~ п2аіаЧФ/2)) )!/} ( )

8І8Іаг(ф'/2)((Іп/(і\)3

Роль елементу, який порушує автоколімаційшеть довільно воятого променя о деяким спектральним інтервалом, ладючого па ІС, виконує типова під ложка Г>()% подільного диеркала ІС (рис.1). .

Ккснсрішентальпо досліджено пмеппіення відбивної вдатності ІС, при падінні иа нього випромінювання ріопої спектральної ширини (10“* —

бнм). Також наведені експериментальні криві залежності енергії в неробочому каналі ІС від положспня кювети о барвником в ІС, при його роботі, як "глухого” дзеркала в ЛСІ1Б па барвнику.

В третьому підрооділі досліджено прояви і роль асхйГматиому в реоо-натері ня балі мІС.

Теоретично показано, що астигматиом окремого елементу призводить до додаткового пабігу фао на подільному доеркалі МІС. Теоретично опай-допо співвідношення, яке ов'язус х, (максимальну відстапь до пертої темної полоси МІС) о параметрами реоонатора:

х, = 2їг/Ь( 1/Яі - 1/Я})

1 70+2Дг,-Дг

Й! (20+2Д Я.-ДЯ)2*^ 1 '

1 — 2Д2гд + Д2Г

Ж = (їо - 2дга + лг)2 + ь2 Ь = (2І/ - і2)’/*

Тут Ь - конфокальний параметр Піусового пучка, І - довжипа реоонатора, / - фокусна відстань лінои в МІС, &.Х - одвиг ліпои відпоєно центру МІС, AZa - скачок в радіусі кривизни хвильового фронту пучка при ироходженпі астигматичного елементу (нахиленої плоскопаралельної пластинки). '

Розрахунки Хт для різних товщин пластинки в залежності від куга падіння на ділильне дзеркало МІС (рис.2), показали, що іспус область [0,20а] де вплив астигматизму на роботу резонатору незначний.

При експериментальній перевірці впливу астигматиому на роботу лазеру було досягпуто більш високого енергетичного виходу (//сі34 : У АСІ)

о рсоопатором па основі МІС у вільному режимі гепераїтії, тч п режимі

синхронізації мод. На рис.З показано хід залежностей енергії генерації від енергії накачки при двох кутах падіння променів на подільне доеркало.

В четвертому та п’ятому підрооділах апаліоується розподіл поля в ре-□иаагорі на ослові МІС (реоооатор на основі МІС відрізняється від резонатора на основі ІС введенням додатіевої лінпи. пдпиііутої відносно онтичлого центру ІС (рис.4)). Покапано, що робота талого реоонатору може бути описана в виді рекурентних співвідношень, де кожен крок ре-курсії однозначно зв’яоаний о черговим проходом по реоонатору:

Jorv . ОТУ

^ CforvQi Dforv

■AbackQi Вьаск

СььскЧі "І" Dbtick

„Ьаск ____

Чі+1 =

(7)

60

25

□

Е 0?

Рис.зЕрипір

Індекси і, і +■ 1 ооначають номер проходу по реоонатору, forv,back-значення q-параметрів Ісіусового пучка та елементів A BCD матриць для променів ”оа" і "проти” годинникової стрілки. На рис.5,6 иокаоані сліди фазових траєкторій пучків для 30-го та 70-го проходів по реоонатору. Подібна иоведінка поля всередині реоонатору характеризується терміном "м’яка” нестійкість, термін характеризує пеоамкнутість траєкторій на шющииі Re(q), Im{q). Та.кож показало, що рооподіл параметрів q на площині носить фрактальиий характер,'що дооволяє отримати вид функції рошюділу точок і, виходячи з цього, вид поля всередині реоонатора у цьому наближенні (бео урахування впливу діафрагм):

F{q)=U(n -,)•(_£_)•

x = q-q,t (8)

^0,У) = IУ^ехр(-(12+уг)А:^т(Ч)/2)ехр(-«А;(ха

п

Р(ч)<1(1т(яММч))

(7,г параметр ч Гаусового пучку при ДЯ = О, И, н- деякі нечміїїмі нсли-чини, Э- область сукупності фаогтах траєкторій.

Іт<д)

-1 ' о г , к _ ке<я> РНС.5

Ію(я>^

я- ■?-

Г Ч

и*‘*—

-1 О 1

Рнс.в Не<ч>

Рооподіл поля в реоонаторі онайдеио чиселышмм истодами, використовуючи принцип Гюйгенса-Френеля. На мал.7 наведеш рооподілй Е всередині реоонатору при ріізшіх величинах ДZ, а також належність часу встановлення (в проходах по реоонатору) стаціонарної картини поля в реоонаторі (рнс.8). Видпо, що характер рооподілу поля мало оалежить від величніш Д£, натомість час встановлення стаціонарпого режиму дуже сильно оалежить від Це ще одна особливість реоонатору на баоі МІС, як прояв "м’якої” нестійкості.

Рогіпіл 4 присвячений використайте негативного (зворотнього ов’оку (ІІЗЗ) для управлінця довжиною цугу генерації УКІ. Проведено анашо використання рійних методів реаліоаціїиворотньоіоив’яику і аналіоуються причини вибору пасивпого елементу СаА» для створення надійного джерела УКІ о подовженням цугу. З теоретичного божу, робота лапера о. ІІЗЗ характеризується о допомогою рівня пня балансу підсилення/втрати на прохід при генерації на норооі:

оД./( 1 + 61) + ар/ь<^/(/(1 + У І) - 6пц(аяц + рі) - оц0ыЬ - и (9)

0,7,й- параметри нелінійності середовища, пасичепий коефіцієнт

підсилення і товщина підсилюючого шару, ар{ь,<іг]ь- початкове поглинання нелінійного фільтру і його товщина, ап//,. коефіцієнти днохфо-тонного поглинання і товщина СаА», Ь- довжина реоонатору. Покаиано, що (9) має дна ропп’япки- нестійкий- перший поріг генерації, та стійкин-стаціоаарпшї роов’яоок. Знайдено вирао для коефіцієнта двохфотоішого иоглішаніїя, який би оабсопс'іував найбільш ефективне подовжсппя цугу:

^ = -у<ір/ьс*,/і/(2сіге/ь) (10)

Експериментально досягнуто геперації подовженого цугу УКІ (рис.9). Довжпна оатянутого цугу максимальна при виконати (10). Досліджені часові та ененргетичю параметри подовженого цугу УКІ.

П поопілі 5 досліджені аспекти скорочення генеруючих УКІ ЛСІІБ на барвниках. Довжини УКІ генерації вимірювались о використанням авто-кореляційних методик.

В першому підрозділі приведені дослідження ЛСІІБ о накачкою коротким цугом. Покаоано, що цапівширина та асиметрія рсоонансу потужності (належність вихідної енергії від довжини реоонатора) залежить від сценарію самообуджепоя лалеру, тц, довжини цугу накачки, добротності реоонатору і не оалежить від енергії накачки. Покаоано, що лазери о більш вуоькими та симетричними реоопансама потужності характеризуються меньшою тривалістю імпульсів генерації.

Експериментально реаліоовані ріономалітні варіанти ЛСНБ (о ріпними ширинами лінії генерації, о використанням гібридної синхроніоації мод). Найбільш коротіі довжини імпульсів генерації (бпе) були отримані при оиіщсіші активного середовища відпосію оптичного центру МІС.

У другому підрозділі приведені результати СКСПІ-рИМеІГГПЛЬІІИХ досліджень ЛСІІБ о иакачхою подовженим цугом УКІ. Відмічено вили» наье-дспої накаткою термічної ліпші на довжину цуга генерації. Строга центральність розміщення кювети в ІС дозволила нейтралізувати вилив тер-молівои па генерацію подовженого цугу, іцо було викликано абсолютно ідеальніш суміщенням поверхонь "глухого” дзеркала, перетяжки каустики та активного середовища.

Найбільш короткі імпульси (2.*2пс) були зареєстровані иа частіші цугу (280ис), при цьому відбувалось 20-кратне скорочення імпульсів накатки. На рис.10 приведена відповідна автокореляційна функція. .

У оаключепиі сформульовані положения, які виносяться на захист та основні висновки дисертаційної роботи:

1 .Знайдені умови самоосудження генерації в умовах нестаціонармої накачки. Теоретично і експериментальпо покаоапа оалежність порогу генерації від спіивідиошеїшя величин довжини реооиатору, часу існування збудженого стану і довжини цугу вакачки.

2.!)найдено два нових сценарії самообудження ЛСНБ, експериментально

і теоретично показана можливість багаторазового ониження порогу генерації в порівняшіі о традиційним роовитком генерації о шумів флуо-

3.Вивчені причини ониження добротноті реооиатору на основі МІС, пояснена спектральна селективність ІС, онайдепі умови її усунення. Вивчено вплив параметрів цодільцого дзеркала ІС на баиі реальних БИІ па фазу інтерферуючих франтів, тобто на ефективність відбивання МІС, як 100% дзеркала.

4.Вивчена природа астигматизму окремих елементів реооиатору на основі МІС на результуючі параметри випромінювання. Показана різка залежність вихідних енергетичних параметрів лаосра на основі МІС від астигматизму резонатора (що не мас аналогів в лінійних резонаторах).

Б

□ 250

РИСЗ

-1 -0.5 О 0.5 1 Рис.ю т

рецепції.

й.ІЗивсдево рооподіл поля в реоонаторі на баоі МІС: цей резонатор не ' може бути оведоний до відомих і характериоується специфічною "м’якою’' нестійкістю. Нестійкість проявляється у відсутності атрактора для фа-оових траєкторій.

6.Вивчена робота лапера о НЗЗ в стаціонарному наближенні. Знайдені стійкі рішення рівняння генерації. ІІокшіагіий їх воаємоов’яоок о властивостями лаосру о пасивною синхроігіоацією мод (перший і другий пороги генерації).

7.Реаліповано лап«р, який дооволдє генерувати подовжені цуги УКІ, який никористаио як джерело накачки ЛСНБ.

8.Проаналіг)овапо характер рсоопансів потужності ЛСНБ, пояснені їх . форма і п&пішириііа.

9.Вивчені умови, які призводять до максимального скорочення довжини імпульсів генерації при накачці ЛСНБ коротким і довгим цугами.

Ю.Вивчсно вплив тернолінои в активному середовищі на генерацію подовженого цугу УКІ, показано, що лаоер о рсоонаторои на основі МІС дооволяє ефективно нейтраліоувати дію термолінои в процесі генерації подовженого цугу УКІ.

П.Рсаліоовапо лаоервлй комплекс, який дооволяє отримувати високоенергетичні імпульси довжиною в одиниці сікосехунд в широкому спектральному інтервалі.

В лопатку 1 онандено аналітичний вирао для матриці роосіяння БІП о рівними товщинами шарів та парною і непарною кількістю шарів. По-каоано, що виборами параметрів БІП ножна добитися строгої рівності коефіцієнту відбивання ІС- 100%.

В додатку 2 приведені вираон для ов’яоку елементів матриці роосіяння БІП о амплітудними коефіцієнтами пропускання і відбивання.

В додатку 3 отримані вираои для астигматичних хвильових фронтів у наближенні Г&усоаих пучків. Покаоано, що астигматичний Гаусовий пучок може бути охарактеризований як сукупність двох "плоских” Гаусо-вих пучків о ріоними параметрами.

Основні реоультати писсрталії опубліковані в таких роботах:

1. С.Г. Рооувал,Е.А. Тихонов Реоонансы мощности в лазерах на красителях с синхронной накачкой с резонаторами па основе интерферометра Саньяка //ЖТФ. -1993. -т.63, С.78-87.

2. Рооувап С.Г., Тихонов. Ё.А. Удлишзепие цуга УКИ в лаоере на ИАГ:К<1 с пассивной отрицательной обратной свяоью //Квантовая (электроника. -1993. -т.20, N2, С.163-166.

3. Рооуван С.Г., Тихонов. Е.А. О характере неустойчивости реоона-

тора на основе модифицированного интерферометра Саньлка //ЖІІС. -1994. -т.60. N3-4. С.261-265. .

4.С.Г.Рооуван, Е.Л.Тихопов Генерация УКИ в лапере иа красителе с инжекииой стнмулпронапного оатравочного сигнала, Кв. олектроника. -1994, -т.21, N8, С.737-742.

Гі.С.Г.Рооуван, Е.АЛ'нхонов Оптический реоонатор па оспове модифи цнропаїпіого интерферометра Саньяка, Теансы доклада на международной конференции "Оптика лаоеров’93”, С.Петербург, 21-25 июня 1993г.

б.С.Г.Рооуван, Е.А.Тихонов Импульспые лаоеры ультракоротких импульсов (УКИ) с оперативным управлением длительности, Теоисм доклада па 15 Всесоюоной паучпо-техиической конференции "Високоско ростпая фотография, фотоняка и метрология бметропротекающих процессов, Москва 1991г.

I4»iiyiv,ui С.. Г. Генерация ультракоротких импульсов даиерами ил кра,-ситслнх с синхронной импульсной накачкой с резонаторами на основе модифицированного интерферометра Саньяка.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата фиоико- математических наук по специальности 01.04.05 - оптика. Институт физики НАН Украины, Киев, 1995 год.

Защищается 6 научных работ, которые содержат мсперименталмим и теоретические исследования синхронно пакачипаяммх лаперов на красителях с резонаторами на огповс модифицированного интерферометра Синьяка.

Покапано, что подход, основашшй нл импульсной генерации УКИ при синхронной накачке нооволяет получать пнко-, субпикосекундиые импульсы видимого и ближнего I1K диапппона.

Представленные результаты пооволяют рассматривать реоонатор на основе модифицированного интерферометра Саньяка как наиболее существенную часть «того подхода.

Rozuvan S.Cl. Ultrafast pulse gencratiou by dye lasers with cavities ba^ed mollified Sagnak interferometer.

The dissertation is presented ou the application of the decree of a candidate of physics and mathematics sciences. Specialization- optics 01.04.05.

6 scientific publications arc defended.

They contain experimental and theoretical investigation of the synchronously pumped 'lye lasers with cavity based modified Saguak interferometer.

It is shown that the approach based on pulse generation of ultrnsliort pulses hy laser with modified Sagnak interferometer allows to obtain pi со-; subpicosecond pulses v isible and near IR. region.

The obtained results allow to characterise the cavity based on the modified Sasnak interferometer as most essential part of this approach.

Ключові слова: лаэсрн ва барвниках, ультракороткі імпульси, резонатори лаоерів, модифікований інтерферометр Саньяка.