Введение
Глава I. Развитие оптики микроструктурированных световодов 19
1.1. Классификация микроструктурированных волокон 19
1.2. Основные физические механизмы спектрально-временного преобразования световых импульсов в микроструктурированных волокнах 29
1.3. Обзор численных схем исследования оптических свойств МС-волокон 33
1.4. Заключение к главе 1 37
Глава II. Физические модели и методы анализа волноводного распространения сверхкоротких лазерных импульсов 38
2.1 Волноводное распространение сверхкоротких световых импульсов 38
2.1.1 Вывод волноводного уравнения распространения 38
2.1.2 Нелинейная поляризация в микроструктурированных световодах. 45
2.1.3 Ионизация в поле сверхкоротких лазерных импульсов 48
2.1.4 Специфика моделирования волноводного распространения 52
2.2 Численный анализ собственных мод микроструктурированных волокон 54
2.2.1 Метод разложения по системе ортогональных функций 54
2.2.2 Алгоритм, использующий Фурье разложение, 58
2.3. Заключение к главе II 60
Глава III. Оптические свойства волноводных мод МС-волокон 61
3.1. Структура электромагнитного поля волноводных мод 62
3.2. Дисперсионные свойства микроструктурированных волокон 68
3.3. Конструирование волокон с заданными свойствами 72
3.4. Волоконная компенсация заданного дисперсионного профиля 78
3.5. Заключение к главе III 86
Глава IV. Нелинейно-оптические взаимодействия сверхкоротких лазерных импульсов в микроструктурированных волокнах 87
4.1. Солитонный режим распространения 87
4.1.1 Солитонный сдвиг частоты лазерных импульсов, состоящих из нескольких циклов светового поля 89
4.1.2 Стабилизация солитонного сдвига частоты 101
4.1.3 Неустойчивость солитонов и черепковское излучение 107
4.1.4 Спектральное сжатие лазерных импульсов 113
4.1.5 Солитонные режимы распространения мощных лазерных импульсов в полых фотонно-кристаллических волокнах 122
4.2 Синхронные четырехволновые нелинейно-оптические взаимодействия 136
4.2.1 Параметрическое четырехволновое смешение 136
4.2.2 Модуляционная неустойчивость в КАРС-спектроскопии 143
4.2.3 Кросс-модуляционная неустойчивость 152
4.2.4 Многочастотная генерация третьей гармоники 157
4.2.5 Генерация третьей гармоники в полом ФК-волокне. 162
4.2.6 Когерентное антистоксово рассеяние света в полом ФК-волокне 165
4.3. Генерация гармоник высокого порядка в полых ФК-волокнах 168
4.3.1 Физические принципы волноводной генерации высших гармоник 169
4.3.2 Фазовый синхронизм при генерации гармоник высокого порядка 171
4.4. Заключение к главе IV 183
Заключение 184
Список публикаций автора по теме диссертации. 187
Библиографический список использованной литературы 193
