Введение
ГЛАВА 1. Пассивная синхронизация лазерных мод, описываемая генерационным уравнением с комплексной квадратичной дис персией, кубической нелинейностью и насыщением усиления . 47
3. Основные уравнения и приближения для описания пассивной син хронизации лазерных мод 48
3.1. Линейная часть задачи 48
3.2. Нелинейные внутрирезонаторные элементы 54
4. Режим одиночного стационарного импульса 59
5. Устойчивость стационарного импульса и устанавливающиеся режи мы генерации 63
5.1. Некоторые свойства устойчивого стационарного импульса. 63
5.2. Результаты численного моделирования
5.3. Аналитическое рассмотрение задачи о конкуренции равно весных импульсов 67
6. Спектральный профиль ультракороткого импульса 70
Основные результаты и выводы 73
ГЛАВА 2. Модели лазерной генерации, учитывающие частотную дисперсию и нелинейность высоких порядков 75
7. Лазеры с нелинейностью насыщающихся потерь, уменьшающейся с ростом интенсивности излучения 75
7.1. Многоимпульсность, мультистабильность и гистерезисные явления при пассивной синхронизации лазерных мод 75
7.2. Аналитические результаты, обсуждение и сопоставление с экспериментом 81
8. Пассивная синхронизация лазерных при ограничении спектральной ширины генерируемого излучения 87
8.1. Результаты численного моделирования и аналитических расчетов 88
8.2. Обсуждение полученных результатов 93
9. Фазомодуляционная бистабильность и пороговый самостарт пассивной синхронизации лазерных мод при паразитных частотно зависимых потерях 96
9.1. Конкуренция фазомодулированных импульсов в условиях паразитных частотно-зависимых потерь 96
9.2. Анализ динамики генерации на основе модифицированного кубического генерационного уравнения 99
9.3. Модельное уравнение и конкуренция фазомодулированных импульсов 101
9.4. Генерационная бистабильность титан-сапфирового лазера с керровской линзой 105
10. Пороговый самостарт пассивной синхронизации мод при частотной дисперсии показателя преломления высоких порядков 108
10.1. Уравнения лазерной генерации 108
10.2. Результаты аналитических расчетов и численного моделирования 109
10.3. Обсуждение результатов 114
11. Особенности пассивной синхронизации лазерных мод при нелинейности показателя преломления, уменьшающейся с ростом интенсивности 117
12. Спектральные особенности одиночного ультракороткого импульса при усложнении модели комплексного кубического генерационного уравнения 119
Основные результаты и выводы 122
ГЛАВА 3. Волоконные лазеры с нелинейными потерями, связанными с нелинейным вращением поляризации излучения 125
13. Выбор модели и генерационные уравнения 131
13.1. Основные принципы модели 131
13.2. Нелинейное поляризационное вращение и фазовые пластины 133
13.3. Положительная обратная связь при различных пространственных ориентациях фазовых пластин 135
13.4. Дисперсия и усиление 137
13.5. Уравнения в безразмерных переменных и процедура счета 138
13.6. Переход к комплексному генерационному уравнению третьей пятой степени с насыщающимся усилением 140
14. Результаты численного моделирования 141
14.1. Эффект нелинейной обратной связи 142
14.2. Бистабильная генерация: пассивная синхронизация лазерных мод и режим непрерывной генерации 145
14.3. Мультистабильность и гистерезисные явления при многоимпульсной пассивной синхронизации мод волоконных лазеров. 146
14.4. Качественная интерпретация мультистабильности и муль-тигистерезисной зависимости от накачки 149
15. Пичковая генерация и режимы пассивной синхронизации мод. 152
15.1. Учет конечного времени релаксации усиливающей среды. 152
15.2. Результаты численного моделирования и обсуждение. 153
16. Пассивная синхронизация мод волоконных лазеров при удвоении периода повторения ультракоротких импульсов в выходном из лучении 158
17. Структурные солитоны 168
17.1. Численное моделирование 169
17.2. Обсуждение 173
Основные результаты и выводы 179
ГЛАВА 4. Режимы связанных солитонов 181
18. Квантование энергии связи пары взаимодействующих солитонов. 184
18.1. Стационарные состояния двух связанных солитонов 184
18.2. Информационные последовательности связанных солитонов 187
18.3. Асимметричные стационарные состояния пары связанных солитонов 189
18.4. Физическая интерпретация квантования энергии связи взаимодействующих солитонов 191
18.5. Обсуждение 196
19. Гармоническая пассивная синхронизация мод со сверхвысокой частотой следования световых импульсов на основе связанных солитонов 199
20. Формирование мощных солитонных крыльев за счет дисперсионных волн 205
20.1. Модель лазерной генерации 205
20.1. Численное моделирование и обсуждение 207
Основные результаты и выводы 210
ГЛАВА 5. Управление взаимодействием световых импульсов в лазерных системах 212
21. Спектральное управление взаимодействием ультракоротких импульсов в волоконных лазерах 212
21.1. Генерационные уравнения 213
21.2. Результаты численного моделирования 213
21.3. Обсуждение 224
22. Механизмы управления взаимодействием ультракоротких импульсов через модуляцию усиления-потерь и показателя преломления. 228
22.1. Уравнения генерации 229
22.2. Упорядочивание импульсов через дополнительную активную модуляцию потерь и показателя преломления 2 22.3. Пассивная модуляция: притяжение и отталкивание импульсов 232
22.4. Аналитическое решение с учетом инерционных нелиней-ностей 237
22.5. Оценка времени переходного процесса в случае активной модуляции потерь и показателя преломления 241
23. Управление режимами пассивной синхронизации мод за счет ин жекции внешнего монохроматического сигнала 243
23.1. Модель равномерно распределенной внутрирезонаторной среды 243
23.2. Лазер с техникой нелинейного поляризационного вращения.247
23.3. Обсуждение 253
24. Подавление многоимпульсности для увеличения энергии генери руемых импульсов 255
24.1. Модель лазерной генерации 255
24.2. Результаты численного моделирования и обсуждение. 256
24.3. Высокоэнергетический волоконный лазер с синхронной накачкой 264
Основные результаты и выводы 268
Заключение 271
Библиография
