Новосибирские учёные совместно с канадскими исследовали новый эффект в волоконных лазерах

Сотрудники Новосибирского госуниверситета (НГУ) совместно с канадскими специалистами исследовали новый нелинейный эффект в волоконных лазерах, применение которого способно повысить яркость их сигнала, узнал 11 августа корреспондент Сиб.фм из сообщения пресс-службы НГУ.

Учёные лаборатории нелинейной фотоники НГУ совместно с коллегами из канадской телекоммуникационной компании MPB Communications Inc. опубликовали в журнале Nature статью о новом эффекте в лазерах — обратном четырёхволновом смешении в волоконном световоде.

В волоконной оптике известны эффекты четырёхволнового смешения и фазовой самомодуляции, приводящей к расширению спектра световой волны лазера, которая распределяется в оптическом волноводе, то есть в среде, ограничивающей преломление света.

Четырёхволновое смешение — одно из вредных явлений, которое происходит, когда лазер достигает предельной мощности и нелинейность волокна приводит к взаимодействию трёх волн с разными частотами. В результате появляется четвёртая волна на определённой частоте. Из-за неё в канале связи возникает множество ложных сигналов, иначе говоря, помех.

Оптоволокно — один из видов волновода

В опубликованной работе продемонстрировано обратное явление, когда при определённых условиях спектр непрерывного сигнала существенно сужается после распространения в световоде.

В статье даётся объяснение этого явления: перераспределение энергии с краёв спектра в его центр с последующим сжатием.

Важным для потенциальных применений обнаруженного эффекта в волоконных лазерах и линиях связи стало наблюдение, что после нелинейного сжатия спектр сигнала устойчиво распространяется в световоде без изменения своей формы. В волоконных лазерах использование этого эффекта может привести к повышению спектральной яркости сигнала, говорится в сообщении НГУ.

Результат, полученный учёными, поможет в будущем убрать факторы, ограничивающие пропускную способность и скорость передачи данных в современных оптоволоконных сетях.

Напомним, исследование волоконных лазеров — один из двух так называемых флагманских проектов НГУ, которые определили в 2014 году. На его финансирование ежегодно планируется выделять по два миллиона рублей.