Фундаментальные задачи и новые технологии фотоники многомодовых волоконных световодов с регулярными и случайными 3-мерными структурами

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-72-30024

НазваниеФундаментальные задачи и новые технологии фотоники многомодовых волоконных световодов с регулярными и случайными 3-мерными структурами

Руководитель Бабин Сергей Алексеевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №53 - Конкурс 2021 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-302 - Когерентная и нелинейная оптика

Ключевые слова многомодовый световод, многосердцевинный световод, волоконная брэгговская решётка, 3-мерная структура, волоконный лазер, ВКР лазер, волоконный сенсор, градиентный световод, чистка пучка, диодная накачка, перестраиваемый, одночастотный, модовая декомпозиция, глубокое обучение

Код ГРНТИ29.33.35

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Фотоника в настоящее время бурно развивается и фактически превратилась в самостоятельную область науки, осуществляя связь между фундаментальными задачами лазерной физики и нелинейной оптики и актуальными практическими задачами, направленными на разработку новых лазерных и оптико-информационных технологий. Современные фотонные технологии генерации, приема-передачи, усиления, преобразования оптических сигналов основаны на волоконных, интегрально-оптических и гибридных схемах. Волоконные световоды при этом являются базовыми элементами телекоммуникационных, лазерных, сенсорных и других практических систем. В виду ограниченной пропускной способности стандартных одномодовых световодов, в последнее время активно исследуются многомодовые волоконные световоды, позволяющие увеличить пропускную способность за счет пространственного уплотнения, т.е. передачи излучения не в одной, а во многих поперечных модах. При этом их практическое использование пока ограничено из-за технических сложностей управления параметрами отдельных мод, а также наличия взаимодействия мод при их распространении как из-за линейных, так и нелинейных эффектов, которые проявляются при увеличении мощности излучения и сильно усложняют пространственно-временную динамику многомодового излучения. Исходя из этого, исследования в мире ведутся как в направлении поиска стабильных пространственно-временных световых структур, формирующихся, в частности, при передаче мощных сверхкоротких импульсов, так и возможностей управления многомодовыми пучками контролируемым образом. В проекте предлагается модифицировать многомодовые световоды за счет индуцированных фемтосекундным лазером малых поточечных изменений показателя преломления и формирования внутри многомодового световода 3-мерных (объемных) структур как регулярного, так и случайного характера, а также их комбинации. Как показали наши недавние предварительные исследования элементов таких структур типа многомодовой волоконной брэгговской решётки (ВБР), они могут существенно влиять на характеристики многомодового излучения. Развивая эту новую платформу фотоники, планируется провести комплексные исследования физических процессов при взаимодействии многомодового излучения с многомодовыми (в т.ч. многосердцевинными) световодами с внутриволоконными 3-мерными регулярными и случайными структурами как в линейном, так и нелинейных режимах распространения, усиления, генерации и преобразования, а также возможности их влияния на формирование стабильных пространственно-временных световых структур. На основе полученных новых фундаментальных знаний будут разработаны новые фотонные технологии, позволяющие контролируемым образом изменять характеристики многомодового излучения как в коротко-импульсных, так и (квази)непрерывных режимах. На этой основе будут предложены и реализованы новые схемы и элементы лазерных, сенсорных и телекоммуникационных систем с использованием многомодовых световодов с внутриволоконными структурами в качестве источников излучения, усилителей, нелинейных преобразователей, 3-мерных датчиков и других устройств с новыми функциональными возможностями и уникальными характеристиками. Помимо указанных «лазерно-оптических» применений многомодовые/многосерцевинные волокна с интегрированными структурами и системы на их основе имеют большой потенциал для применений в микрообработке материалов и создании «умных» композитов, микрохирургии, биомедицине, биохимии и других областях. В дополнение к научным и технологическим достижениям, в результате выполнения проекта на базе существующей лаборатории волоконной оптики (мирового уровня) предполагается сформировать две новые молодежные лаборатории, специализирующиеся на оптической обработке и передаче сигналов с помощью структурированных многомодовых волокон и 3D сенсорах формы и перемещений и биохимических сенсорах на основе структурированных многосердцевинных волокон, соответственно.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Скворцов М.И., Вольф А.А., Фомиряков Е.А., Трещиков В.Н., Никитин С.П., Власов А.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Er-doped fiber laser with regular and random distributed feedback Journal of Physics: Conference Series, Journal of Physics: Conference Series, 2249 012016 (2022) (год публикации - 2022)
10.1088/1742-6596/2249/1/012016

2. Скворцов М.И., Абдуллина С.Р., Вольф А.А., Достовалов А.В., Чурин А.Е., Егорова О.Н., Семёнов С.Л,, Проскурина К.В., Бабин С. А. Одночастотный эрбиевый лазер со случайной распределенной обратной связью на основе неупорядоченных структур, созданных фемтосекундным лазерным излучением Квантовая электроника, 12, 51, 1051-1055 (год публикации - 2021)
10.1070/QEL17650

3. Кузнецов А.Г., Каблуков С.И., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Исследование пространственных характеристик выходного пучка каскадного ВКР-лазера с многомодовой диодной накачкой Квантовая электроника, 12, 51, 1090-1095 (год публикации - 2021)
10.1070/QEL17657

4. Бабин С.А., Кузнецов А.Г., Сидельников О.С., Вольф А.А., Немов И.Н., Каблуков С.И., Подивилов Е.В., Федорук М.П., Вабниц С. Spatio‑spectral beam control in multimode diode‑pumped Raman fibre lasers via intracavity filtering and Kerr cleaning Scientific Reports, 11, 21994 (год публикации - 2021)
10.1038/s41598-021-01491-0

5. Скворцов М.И., Вольф А.А., Достовалов А.В., Егорова О.Н. Семенов С.Л., Бабин С.А. Narrow-linewidth Er-doped fiber lasers with random distributed feedback provided by artificial Rayleigh scattering Journal of Lightwave Technology, 1-1 (год публикации - 2021)
10.1109/JLT.2021.3116758

6. Кузнецов А.Г., Немов И.Н., Вольф А.А., Евменова Е.А., Каблуков С.И., Бабин С.А. Cascaded generation in multimode diode-pumped graded-index fiber Raman lasers Photonics, 8(10), 447 (год публикации - 2021)
10.3390/photonics8100447

7. Кузнецов А.Г., Немов И.Н., Вольф А.А., Каблуков С.И., Бабин С.А. Multimode LD-pumped all-fiber Raman laser with excellent quality of 2nd-order Stokes output beam at 1019 nm Optics Express, 29, 11, 17573-17580 (год публикации - 2021)
10.1364/OE.425639

8. Бронников К.А., Достовалов А.В., Вольф А.А, Бабин С.А. Influence of parameters of FBG array inscribed in a multicore optical fiber on the accuracy of shape reconstruction of a flexible medical instrument OSA Optical Sensors and Sensing Congress 2021 (19 – 23 July, 2021, Virtual Event), OSA Technical Digest, SM2A.3 (год публикации - 2021)
10.1364/SENSORS.2021.SM2A.3

9. Скворцов М.И., Лабунцов В.И., Вольф А.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Seven-core fiber Raman laser with fs-inscribed random structures PROCEEDINGS SPIE, Micro-structured and Specialty Optical Fibres VII, 11773, 117730H (год публикации - 2021)
10.1117/12.2592527

10. Кузнецов А.Г., Каблуков С.И., Бабин С.А. Multimode diode-pumped graded-index fiber Raman laser with pulsed generation in all-fiber scheme Proceedings SPIE, Advanced Lasers, High-Power Lasers, and Applications XII, 11890, 118901A (год публикации - 2021)
10.1117/12.2601490

11. Ефремов В.Д., Антропов А.А., Евменова Е.А., Харенко Д.С. Numerical simulation of the picosecond fiber optical parametric oscillator based on PCF Proceedings SPIE, Quantum and Nonlinear Optics VIII, 11905, 119051L (год публикации - 2021)
10.1117/12.2601314

12. Вольф А.А., Скворцов М.И., Достовалов А.В., Лабунцов В., Егорова О.Н., Семёнов С.Л., Бабин С.А. Пространственное селектирование мод в лазерах на основе многосердцевинных волоконных световодов Фотон-Экспресс. Материалы всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2021, №6 (174), 150-151 (год публикации - 2021)
10.24412/2308-6920-2021-6-150-151

13. А.Г. Кузнецов, С.И. Каблуков, Е.В. Подивилов, С.А. Бабин Исследование пространственных характеристик выходного пучка вкр-лазера с многомодовой диодной накачкой Фотон-Экспресс. Материалы всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2021, №6 (174), 400-401 (год публикации - 2021)
10.24412/2308-6920-2021-6-400-401

14. Скворцов М.И., Вольф А.А., Достовалов А.В., Власова А.А., Егорова О.Н., Семёнов С.Л., Бабин С.А. Узкополосный эрбиевый лазер со случайной распределенной обратной связью на основе неупорядоченных 1-мерных структур, созданных фемтосекундным лазерным излучением Фотон-Экспресс. Материалы всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2021, №6 (174), 102-103 (год публикации - 2021)
10.24412/2308-6920-2021-6-102-103

15. Парыгин А.В. Control Software for Formation of Heterogeneous Structures in Optical Fiber 2021 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), pp. 800-805 (год публикации - 2021)
10.1109/RusAutoCon52004.2021.9537442

16. Ефремов В.Д., Евменова Е.А., Антропов А.А., Харенко Д.С. Численное моделирование волоконного оптического параметрического генератора на основе фотонно-кристаллического волокна Фотон-Экспресс. Материалы всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2021, №6 (174), 120–121 (год публикации - 2021)
10.24412/2308-6920-2021-6-120-121

17. С.А. Бабин, М.И. Скворцов, А.А. Вольф, А.В. Достовалов, С.Р. Абдуллина, А.А. Власов Волоконные лазеры с распределенной обратной связью на основе регулярных и случайных структур показателя преломления ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ И ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ФОТОЭЛЕКТРОНИКИ «ФОТОНИКА-2021», cтр. 19 (год публикации - 2021)
10.34077/RCSP2021-19

18. Скворцов М.И., Вольф А.А., Фомиряков Е.А., Трещиков В.Н., Никитин С.П., Власов А.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Er-doped fiber laser with regular and random distributed feedback LPHYS 2021_ (19 – 23 July, 2021, virtual), S8.2.3 (год публикации - 2021)

19. Кузнецов А.Г., Каблуков С.И., Тимиртдинов Ю.А., Бабин С.А. Actively mode locked Raman fiber laser with multimode LD pumping Photonics, Photonics 2022, 9(8), 539 (2022) (год публикации - 2022)
10.3390/photonics9080539

20. Подивилов Е.В., Манджини Ф., Сидельников О.С., Ферраро М., Гервазиев М., Харенко Д.С., Зителли М., Федорук М.П., Бабин С.А., Вабниц С. Thermalization of orbital angular momentum beams in multimode optical fibers PHYSICAL REVIEW LETTERS, Phys. Rev. Lett. 128, 243901 (год публикации - 2022)
10.1103/PhysRevLett.128.243901

21. Вольф А., Достовалов А., Бронников К., Скворцов М., Вабниц С., Бабин С. Advances in femtosecond direct writing of fiber Bragg gratings in multicore fibers: technology, sensor and laser applications Opto-Electronic Advances, Opto-Electron Adv 5, 210055 (2022) (год публикации - 2022)
10.29026/oea.2022.210055

22. Харенко Д.С., Гервазиев М.Д., Кузнецов А.Г., Подивилов Е.В., Вабниц С., Бабин С.А. Mode-resolved analysis of pump and Stokes beams in LD-pumped GRIN fiber Raman lasers Optics Letters, Optics Letters Vol. 47, Issue 5, pp. 1222-1225 (2022) (год публикации - 2022)
10.1364/OL.449119

23. Манджини Ф., Ферраро М., Зителли М., Ньанг А., Мансурян Т., Тонелло А., Кудерк В., Де Лука А., Бабин С.А., Фрезза Ф., Вабниц С. Helical plasma filaments from the self-channeling of intense femtosecond laser pulses in optical fibers Optics Letters, Optics Letters Vol. 47, Issue 1, pp. 1-4 (2022) (год публикации - 2022)
10.1364/OL.445321

24. Кашайкин П.Ф., Васильев С.А., Томашук А.Л., Игнатьев А.Д., Брицкий В.А., Шаймерденов А.А., Аханов А.М. Сильнягин П.П., Кульсартов Т.В. Поведение волоконных брэгговских решеток при интенсивном реакторном облучении Квантовая электроника, Квантовая Электроника. 52 (11), 1007–1011 (2022). (год публикации - 2022)
10.3103/S1068335623150071

25. Терентьев В.С., Симонов В.А. Экспериментальная реализация спектрального сенсора коэффициента преломления на основе отражательного интерферометра Оптика и спектроскопия, Оптика и спектроскопия 130 (12) 1904-1909 (год публикации - 2022)

26. Скворцов М.И., Вольф А.А., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Проскурина К.В., Достовалов А.В., Власов А.А., Чурин А.Е., Бабин С.А. Narrow-linewidth tunable Er-doped fiber laser based on fs-pulse-inscribed artificial Rayleigh reflector Frontiers in Optics + Laser Science 2021 Technical Digest Series, Frontiers in Optics + Laser Science 2021 Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2021), paper JTu1A.92 (год публикации - 2022)
10.1364/FIO.2021.JTu1A.92

27. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Немов И.Н., Каблуков С.И., Бабин С.А. Comparison of multimode LD pump beam shaping in step-index and graded-index fibers and its influence on Raman lasing PROCEEDINGS SPIE, Proceedings SPIE, Volume 12140: Micro-Structured and Specialty Optical Fibres VII; 121400F (2022) (год публикации - 2022)
10.1117/12.2622184

28. Ферраро М., Манджини Ф., Зителли М., Ньанг А., Крещензи Р., Мансурян Т., Тонелло А., Кудерк В., Де Лука А., Бабин С.А., Фрезза Ф., Вабниц С. Exploiting the geometry of optical fibers for igniting helical-shape plasma filaments PROCEEDINGS SPIE, Proceedings SPIE, Volume 12143: Nonlinear Optics and its Applications 2022; 1214302 (2022) (год публикации - 2022)
10.1117/12.2624477

29. Скворцов М.И., Абдуллина С.Р., Вольф А.А., Достовалов А.В., Власов А.А., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Narrowing of the generation line of a DFB laser to subhertz width in hybrid configuration 2022 International Conference Laser Optics, ICLO 2022 - Proceedingss, International Conference Laser Optics (ICLO) 2022 (St.-Petersburg, 20-24 June 2022), Proc., IEEE Publ., paper WeR1-22 (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9840035

30. Ефремов В.Д., Харенко Д.С. Numerical investigation of a double arms pump impact in the fiber optical parametric oscillator 2022 International Conference Laser Optics, ICLO 2022 - Proceedingss, International Conference Laser Optics (ICLO) 2022 (St.-Petersburg, 20-24 June 2022), Proc., IEEE Publ., paper ThRI-p27 (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9839732

31. Манджини Ф., Ферраро М., Гервазиев М., Харенко Д.С., Зителли М., Сан Я., Кудерк В., Подивилов Е.В., Бабин С.А., Вабниц С. Thermodynamics of multimode fiber systems revealed by holographic mode decomposition Optica Advanced Photonics Congress 2022 Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), Optica Advanced Photonics Congress - Nonlinear Photonics 2022 (Maastricht, Limburg, Netherlands, 24–28 July 2022). Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), paper NpTu1F.4 (год публикации - 2022)
10.1364/NP.2022.NpTu1F.4

32. Смолянинов Н.Н., Харенко Д.С. Bottlenecks in Implementation of the Mode Decomposition Algorithm Based on Phase-Only Spatial Light Modulator 2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM) Proceedings, 2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), Proc., p.693-697, IEEE Publ. (2022) (год публикации - 2022)
10.1109/EDM55285.2022.9855062

33. Харенко Д.С., Гервазиев М.Д., Ферраро М., Манджини Ф., Зителли М., Вабниц С., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Метод модовой декомпозиции для исследования нелинейной динамики многомодового излучения. X Международный семинар по волоконным лазерам X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 67-68 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.67-68

34. Вольф А.А., Кузнецов А.Г., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Бабин С.А. 7-core Yb-doped fiber laser with femtosecond pulse inscribed fiber Bragg gratings Proceedings SPIE, Proc. SPIE, v.12310: Advanced Lasers, High-Power Lasers, and Applications XIII, 123101A (год публикации - 2022)
10.1117/12.2644066

35. Кузнецов А.Г., Каблуков С.И., Бабин С.А. Импульсный волоконный ВКР-лазер на основе многомодового градиентного волокна с диодной накачкой X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 69-70 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.69-70

36. Бочкарев Н.В., Ревякин А.А., Гервазиев М.Д., Коляда Н.А., Харенко Д.С., Бабин С.А. Исследование пространственно-временных свойств структурированного излучения X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 103-104 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.104-105

37. Ефремов В.Д., Харенко Д.С. Численное исследование схемы волоконного оптического параметрического генератора с двухплечевой синхронной накачкой X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 114-115 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.114-115

38. Кашайкин П.Ф., Васильев С.А., Томашук А.Л., Игнатьев А.Д., Брицкий В.А., Достовалов А.В., Вольф А.А., Шаймерденов А.А., Кульсартов Т.В. Радиационная стойкость волоконных брэгговских решеток при реакторном облучении X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 120-121 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.120-121

39. Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Скворцов М.И., Бабин С.А. Фемтосекундная лазерная запись случайных распределенных отражателей в одномодовых и многомодовых волоконных световодах X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 163-164 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.163-164

40. Достовалов А.В. Фемтосекундная лазерная модификация диэлектриков, металлов и полупроводников X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 196-197 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.196-197

41. Ферраро М., Подивилов Е.В., Манджини Ф., Сидельников О.С., Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Зителли М., Федорук М.П., Бабин С.А., Вабниц С. Statistical mechanics of OAM beams: theory and experiments X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, X Международный семинар по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск). Материалы семинара, с. 211-212 (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.211-212

42. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж., Бабин С.А. Random lasing in multimode diode-pumped graded-index fiber based on artificial Rayleigh scattering in fs-inscribed random structure Proceedings SPIE, Proceedings Volume 12310, Advanced Lasers, High-Power Lasers, and Applications XIII; 1231018 (2022) (год публикации - 2022)
10.1117/12.2644088

43. Скворцов М.И., Абдуллина С.Р., Вольф А.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Single-frequency ring fibre laser with random distributed feedback based on artificial Rayleigh reflector International Conference Laser Optics (ICLO) 2022 (St.-Petersburg, 20-24 June 2022), Tech. Program, International Conference Laser Optics (ICLO) 2022 (St.-Petersburg, 20-24 June 2022), Tech. Program, paper ThRI-p40 (год публикации - 2022)

44. Манджини Ф., Ферраро М., Гервазиев М., Харенко Д.С., Зителли М., Сан Я., Кудерк В., Подивилов Е.В., Бабин С.А., Вабниц С. Classical wave thermalization in multimode optical fibers: an experimental platform for validating the thermodynamic theory Int. Conf. on Laser Filamentation - COFIL 2022 (11-15 July 2022, Chania, Greece). Agenda, Int. Conf. on Laser Filamentation - COFIL 2022 (11-15 July 2022, Chania, Greece). Agenda, p.9. (год публикации - 2022)

45. Вольф А.А., Кузнецов А.Г., Достовалов А.В., Бабин С.А. Multimode and multicore fiber lasers with a cavity based on 3D fs-inscribed refractive-index structures 29th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT22 (September 11-16, Moscow). Book of abstracts, 29th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT22 (September 11-16, Moscow). Book of abstracts, RAS, p.125 (год публикации - 2022)

46. Ролле К., Окотруб К.А., Зайцева И.В., Бабин С.А., Суровцев Н.В. Self-pressurized rapid freezing at arbitrary cryoprotectant concentrations Journal of Microscopy, Volume292, Issue1, Pages 27-36 (год публикации - 2023)
10.1111/jmi.13220

47. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Достовалов А.В., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Spectrum collapse in a 7-core Yb-doped fiber laser with an array of fs-inscribed fiber Bragg gratings Optics Letters, Vol. 48, Issue 13, pp. 3603-3606 (год публикации - 2023)
10.1364/OL.493139

48. Достовалов А.В., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Скворцов М.И., Абдуллина С.Р., Кузнецов А.Г., Бабин С.А. Continuous and discrete-point Rayleigh reflectors inscribed by femtosecond pulses in singlemode and multimode fibers Optics & Laser Technology, Volume 167, December 2023, 109692 (год публикации - 2023)
10.1016/j.optlastec.2023.109692

49. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Бабин С.А. Multimode graded-index fiber with random array of Bragg gratings and its Raman lasing properties Fibers, Fibers 2023, 11(6), 48 (год публикации - 2023)
10.3390/fib11060048

50. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Егорова О.Н.,Семенов С.Л., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Narrowband lasing in a multicore Yb-doped fiber with fs-inscribed FBG array Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), Optica Advanced Photonics Congress 2022 Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), paper JM4A.7 (год публикации - 2023)
10.1364/ASSL.2022.JM4A.7

51. Манджини Ф., Ферраро М., Зителли М., Ньянг А., Мансурян Т., Тонелло А., Кудерк В., Де Лука А., Бабин С.А., Фрезза Ф, Вабниц С. Helical plasma filaments in optical fibers Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2023), Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2023), paper JTu2A.111 (год публикации - 2023)
10.1364/CLEO_AT.2023.JTu2A.111

52. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Бабин С.А. Raman lasing in multimode diode-pumped graded-index fiber with fs-inscribed random structures Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2023), paper JTu2A.111 (год публикации - 2023)
10.1109/CLEO/Europe-EQEC57999.2023.10231506

53. Бабин С.А. Femtosecond laser structuring of multicore and multimode fibers for laser applications Photonics & Electromagnetics Research Symposium (PIERS) Proceedings, 10221481 (2023), IEEE Publ., 10221481, p.1-6 (2023) (год публикации - 2023)
10.1109/PIERS59004.2023.10221481

54. Харенко Д.С., Коляда Н.А., Гервазиев М.Д., Чеховской И.С., Бочкарев Н., Ревякина А.А., Патрин Г., Штырина О.В., Федорук М.П., Бабин С.А. Nonlinear pulse dynamic in a weak coupled normal dispersion multicore fiber Proceedings SPIE, vol.12775: Quantum and Nonlinear Optics X, Proc. SPIE 12775, Quantum and Nonlinear Optics X, 127750W (год публикации - 2023)
10.1117/12.2688542

55. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Бабин С.А. Optimization of random FBG array in multimode graded-index fiber for Raman lasing with improved spatio-spectral characteristics Proceedings SPIE, vol.12760: Advanced Lasers, High-Power Lasers, and Applications XIV, Proceedings SPIE, vol.12760: Advanced Lasers, High-Power Lasers, and Applications XIV, 127600L (2023) (год публикации - 2023)
10.1117/12.2689180

56. Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Подивилов Е.В., Манджини Ф., Ферраро М., Дзителли М., Вабниц С., Бабин С.А. Описание эффекта керровской самочистки в многомодовом градиентном волокне методом модовой декомпозиции Спецвыпуск Фотон-экспресс, Спецвыпуск Фотон-экспресс №6 2023 г. стр. 251-252 (год публикации - 2023)
10.24412/2308-6920-2023-6-251-252

57. Антропов А.А., Харенко Д.С. Исследование эффекта самочистки в многомодовом волокне на выходе волоконного лазера с увеличенным диаметром моды Спецвыпуск Фотон-экспресс, Спецвыпуск Фотон-экспресс №6 2023 г. стр. 198-199 (год публикации - 2023)
10.24412/2308-6920-2023-6-198-199

58. Мункуева Ж.Э., Бронников К.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Датчик 3d формы на основе многосердцевинного волокна с записанными распредленными случайными отражателями Фотон-экспресс, Спецвыпуск Фотон-экспресс №6 2023 г. стр. 269-270 (год публикации - 2023)
10.24412/2308-6920-2023-6-269-270

59. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Бабин С.А. Raman lasing in multimode diode-pumped graded-index fiber with fs-inscribed 3D random FBG array Proceedings SPIE v.12405:Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XXII, Proc. SPIE 12405, Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XXII, 124050L (2023) (год публикации - 2023)
10.1117/12.2650993

60. Кузнецов А.Г. , Вольф А.А., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Достовалов А.В., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Cужение спектра генерации в 7-сердцевинном yb волоконном лазере с массивом вбр, записанным фс-импульсами Спецвыпуск Фотон-экспресс, Спецвыпуск Фотон-экспресс №6 2023 г. стр. 506-507 (год публикации - 2023)

61. Вольф А.А., Скворцов М.И., Лобач И.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Bending induced output power concentration in a core of a 4-core Yb-doped fiber laser Optics Express, Opt. Exp. 30 (5), 7580-7590 (2022) (год публикации - 2022)
10.1364/OE.445156

62. Ефремов В.Д., Евменова Е.А., Антропов А.А., Харенко Д.С. Numerical investigation of the energy limit in a picosecond fiber optic parametric oscillator Applied Optics, Applied Optics Vol. 61, Issue 7, pp. 1806-1810 (2022) (год публикации - 2022)
10.1364/AO.449775

63. Ферраро М., Манджини Ф., Сан Я., Зителли М., Крещензи Р., Крокко М., Формозо В., Агостино Р.Г., Барбери Р., Де Лука А., Тонелло А., Бабин С.А., Кудерк В., Вабниц С. Laser-induced damages in silica multimode optical fibers PROCEEDINGS SPIE, Proceedings SPIE, Volume 12142: Fiber Lasers and Glass Photonics: Materials through Applications III; 121420R (2022) (год публикации - 2022)
10.1117/12.2623746

64. Манджини Ф., Подивилов Е.В., Ферраро М., Сидельников О.С., Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Зителли М., Сан Я., Федорук М.П., Бабин С.А., Вабниц С. Thermalization of orbital angular momentum beams in optical fibers Conference on Lasers and Electro-Optics Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), Conference on Lasers and Electro-Optics Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), paper FF1A.8 (год публикации - 2022)
10.1364/CLEO_QELS.2022.FF1A.8

65. Мандджини Ф., Ферраро М., Гервазиев М., Харенко Д.С., Зителли М., Подивилов М., Бабин С.А., Вабниц С. Thermodynamics of fiber optics: thermalization of multimode beams It. Conf. on Opt. and Phot. –ICOP 2022 (Trento, June 15-17, 2022). Program, Thermodynamics of fiber optics: thermalization of multimode beams. It. Conf. on Opt. and Phot. –ICOP 2022 (Trento, June 15-17, 2022). Program, O.19 (год публикации - 2022)

66. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Достовалов А.В., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Сужение спектра генерации в 7-сердцевинном волоконном лазере с массивом ВБР, записанном фс-импульсами Квантовая электроника, Квантовая электроника 53 (10), 784-790 (2023) (переводная версия Bull. Lebedev Physics Institute, 2023, Volume 50, Issue suppl. 13, Pages S1449–S1457 ) (год публикации - 2023)
10.3103/S1068335623602352

67. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Достовалов А.В., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Influence of core coupling on spectral characteristics of 7-core Yb-doped fiber laser with fs-inscribed FBGs Journal of Physics: Conference Series, Journal of Physics: Conference Series 2894 (2024) 012018 (год публикации - 2023)
10.1088/1742-6596/2894/1/012018

68. Евменова Е.А., Кузнецов А.Г., Окотруб К.А., Немов И.Н., Бабин С.А. Волоконный ВКР-лазер с длиной волны 1.48 мкм для сверхбыстрого отогрева криоконсервированных микрообъектов Квантовая электроника, Квантовая электроника, 53:8 (2023), 661–666 [Bull. Lebedev Physics Institute, 50:suppl. 12 (2023), S1383–S1390] (год публикации - 2023)
10.3103/S1068335623602297

69. Бочкарев Н. В., Ревякин А. А., Гервазиев М. Д., Коляда Н. А., Харенко Д. С., Бабин С. А. Пространственно-временная динамика при распространении импульсного лазерного излучения в семисердцевинном волокне Нелинейная Фотоника: Материалы VIII Международной Школы Молодых Ученых, Нелинейная Фотоника: Материалы VIII Международной Школы Молодых Ученых 20–23 Августа 2024 г., стр 7-8 (год публикации - 2024)
10.25205/978-5-4437-1666-4-3

70. Ролле К., Окотруб К.А., Евменова Е.А., Кузнецов А.Г., Бабин С.А. Reversal of Crystallization in Cryoprotected Samples by Laser Editing J. of Chem. Phys. , J. of Chem. Phys. 160, 184506 (2024) (год публикации - 2024)
10.1063/5.0206117

71. Вахрушев А., Умников А., Достовалов А., Рюмкин К., Алышев С., Фирстова Е., Хегай А., Мелькумов М., Бабин С., Фирстов С. Cladding-pumped laser and amplifier for E- and S-bands based on multimode bismuth-doped graded-index fibers: toward “watt-level” output power Optics Letters, Optics Letters Vol. 49, Issue 7, pp. 1828-1831 (2024) (год публикации - 2024)
10.1364/OL.514236

72. Достовалов А., Кохановский А., Голиков Е., Ревякин А., Мункуева Ж, Харенко Д., Бабин С. Fiber Bragg Gratings inscription assisted by spatial light modulator Optics Letters, Optics Letters Vol. 49, Issue 4, pp. 1077-1080 (2024) (год публикации - 2024)
10.1364/OL.514896

73. Кузнецов А.Г., Терентьев В.С., Симонов В.А., Ризк Х.А., Немов И.Н., Бронников К.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Raman lasing and transverse mode selection in a multimode graded-index fiber with a thin-film mirror on its end face Micromachines, Micromachines 15 (8), 940 (2024) (год публикации - 2024)
10.3390/mi15080940

74. Кузнецов А.Г., Вольф А.А., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Подивилов Е.В., Бабин С.А. Spatio-spectral effects in coupled multicore all-fiber lasers with FBG arrays Proceedings of SPIE, PROCEEDINGS of SPIE Vol. 12865 128651N-8 (год публикации - 2024)
10.1117/12.3000464

75. Манджини Ф., Ферраро М., Сан И., Парра-Ривас П., Гервазиев М., Харенко Д., Кудерк В., Вабниц С. Nonlinear beam control via amplitude and phase locking in multimode GRIN fibers Proceedings of SPIE, Proc. of SPIE Vol. 12871 128710E-6 (год публикации - 2024)
10.1117/12.3007886

76. Кузнецов А.Г., Терентьев В.С., Немов И.Н., Симонов В.А., Бронников К.А., Гладких С.А., Достовалов А.В., Бабин С.А. Raman lasing in multimode graded-index fiber with mode-selective dielectric mirror on its end face Proceedings of SPIE, Proc. of SPIE Vol. 13001 130010N-6 (год публикации - 2024)
10.1117/12.3017782

77. Кохановский А., Достовалов А., Сахно Д., Голиков Е., Иункуева Ж., Бабин С. Highly Dense FBG Temperature Sensor at Multi-core Fiber Calibrated with Artificial Neural Network Proceedings of 2024 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS) (год публикации - 2024)
10.1109/PIERS62282.2024.10618491

78. Гервазиев М.Д., Ревякин А.А., Кузнецов А.Г., Смолянинов Н.Н., Ферраро М., Манджини Ф., Харенко Д.С., Вабниц С., Бабин С.А. Methods of parallel mode decomposition for investigating real-time mode dynamics Proceedings 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (год публикации - 2024)
10.1109/ICLO59702.2024.10624113

79. Скворцов М.И., Проскурина К.В., Голиков Е.В., Абдуллина С.Р., Достовалов А.В., Егорова О.Н., Семёнов С.Л., Бабин С.А. Применение двухсердцевинного световода со связью между сердцевинами для реализации узкополосного эрбиевого лазера. Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, стр. 156-157, 2024 г. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.156-157

80. Евменова Е.А., Каблуков C.И., Кузнецов А.Г., Бабин С.А. Удвоение частоты ВКР-лазера с прямой диодной накачкой в резонаторной схеме Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, стр. 160-161, 2024 г. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.160-161

81. Достовалов А.В., Мункуева Ж.Э., Голиков Е.В., Кохановский А.Ю., Бабин С.А Фемтосекундная лазерная запись отражательных структур с помощью пространственного модулятора света Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, стр. 117-118, 2024 г. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.117-118

82. Терентьев В.С., Достовалов А.В., Кузнецов А.Г., Симонов В.А., Ризк Х.А., Голубцов С.К., Бабин С.А. Метод формирования отражателя заданной формы в многомодовом волокне Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, стр. 77-79, 2024 г. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.77-79

83. Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Бронников К.А., Голиков Е.В., Егорова О.Н., Семенов С.Л., Бабин С.А. 3D shape sensor based on discrete-point Rayleigh reflectors inscribed by femtosecond pulses in multicore fibers Sensors and Actuators A: Physical, Volume 379, 115946 (год публикации - 2024)
10.1016/j.sna.2024.115946

84. Шабалов Н., Вольф А., Кохановский А., Достовалов А., Бабин С. Soft 2D tactile sensor based on fiber Bragg gratings and machine learning algorithms Sensors and Actuators A: Physical, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 369, 115219 (год публикации - 2024)
10.1016/j.sna.2024.115219

85. Мункуева Ж.Э., ДОстовалов А.В., Кузнецов А.Г., Кохановский А.Ю., Ревякин А., Харенко Д.С., Бабин С.А. Ring-shaped random structures inscription in multimode fibers assisted by a spatial light modulator Proceedings of SPIE, Proc. of SPIE Vol. 13234 132340C-5 (год публикации - 2024)
10.1117/12.3036259

86. Гимичу В.А., Манджини Ф, Ферраро М., Зителли М., Сан И., Гервазиев М., Харенко Д.С., Бабин С., Кудерк В., Фрезза Ф., ВАбниц С. Measuring the optical entropy of highly multimode beams in nonlinear optical fibers Proceedings CLEO 2024, Technical Digest Series (Optica Publishing Group), Proceedings CLEO 2024, Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2024), paper SM1E.5 (год публикации - 2024)
10.1364/CLEO_SI.2024.SM1E.5

87. Достовалов А.В., Кохановский А.Ю., Ревякин А., Мункуева Ж.Э., Харенко Д.С., Бабин С.А. The fs-laser inscription of fiber Bragg gratings based on spatial light modulator Proceedings 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (год публикации - 2024)
10.1109/ICLO59702.2024.10624067

88. Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Ревякин А.А., Кузнецов А.Г., Подивилов Е.В., Манджини Ф., Ферраро М., Вабниц С., Бабин С.А Новые аспекты нелинейной фотоники многомодовых волоконных систем Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, Материалы XI Международного семинара по волоконным лазерам, стр. 73-74, 2024 г. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.73-74

89. Кузнецов А.Г., Мункуева Ж.Э., Достовалов А.В., Кохановский А.Ю., Елизарова П.А., Немов И.Н., Ревякин А.А., Харенко Д.С., Бабин С.А. Random Raman lasing in diode-pumped multi-mode graded-index fiber with femtosecond laser-inscribed random refractive index structures of various shapes Photonics, Photonics 2024, 11(10), 981 (год публикации - 2024)
10.3390/photonics11100981

90. Харенко Д.С., Гервазиев М.Д., Ревякин А.А., Серебренников К.В., Манджини Ф., Ферраро М., Вабниц С., Бабин С.А. Mode decomposition algorithm for enhancing the phase measurement accuracy Proceedings 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (год публикации - 2024)
10.1109/ICLO59702.2024.10624475

91. Гервазиев М.Д., Кузнецов А.Г., Терентьев В.С., Ревякин А.А., Симонов В.А., Достовалов А.В., Харенко Д.С., Бабин С.А. Mode dynamics of Raman lasing in multimode graded-index fiber with mode-selective mirror for Stokes beam Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO - Technical Digest (год публикации - 2024)
10.1109/CLEO-PR60912.2024.10676937

92. Манджини Ф., Ферраро М., Зителли М., Сан И., Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Бабин С.А., Кудерк В., Вабниц С. On the Maximization of Entropy in the Process of Thermalization of Highly Multimode Nonlinear Beams Optics Letters, Optics Letters 49 (12), 3340-3343 (2024) (год публикации - 2024)
10.1364/OL.521563

93. Манджини Ф., Ферраро М., Джмимичу В.А., Гервазиев М.Д., Харенко Д.С., Бабин С.А., Вабниц С. Beam self-cleaning and wave thermalization in multimode fiber Proceedings 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (год публикации - 2024)
10.1109/ICLO59702.2024.10624550

94. Кузнецов А.Г., Достовалов А.В., Кохановский А.Ю., Бабин С.А. Multicore Fiber Lasers with fs-inscribed Grating Arrays: Recent Developments and Perspectives Proceedings of 2024 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS) (год публикации - 2024)
10.1109/PIERS62282.2024.10618474

95. Мункуева Ж.Э., Бронников К.А., Сахно Д., Кохановский А.Ю., Достовалов А.В., Бабин С.А. Shape and temperature fiber sensors based on fs-laser written reflectors in 7-core fiber and machine learning Proceedings 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (год публикации - 2024)
10.1109/ICLO59702.2024.10624061

96. Гервазиев М.Д., Бочкарев Н., Ревякин А.А., Харенко Д.С., Бабин С.А. Linear and nonlinear coupling in a weak coupled normal dispersion 7-core optical fiber Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO - Technical Digest (год публикации - 2024)
10.1109/CLEO-PR60912.2024.10676495

97. Ревякин А. А., Гервазиев М. Д., Харенко Д. С. Алгоритм попеременного проецирования для расчета фазовых голограмм Нелинейная Фотоника: Материалы VIII Международной Школы Молодых Ученых, Нелинейная Фотоника: Материалы VIII Международной Школы Молодых Ученых 20–23 Августа 2024 г. стр 50 -51 (год публикации - 2024)
10.25205/978-5-4437-1666-4-24

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На 4 год проекта были запланированы исследования (1) эффекта коллапса спектральных линий в лазере на основе 7- и 2-сердцевинного структурированного МСС, (2) создание источников излучения на основе активных и пассивных структурированных ММС и МСС с одномодовой и многомодовой накачкой, в том числе в новых спектральных диапазонах, (3) применение новых источников излучения и компонент на основе ММС и МСС с 3D структурами для создания экспериментальных макетов различных систем c демонстрацией их принципиальных возможностей для практических применений. При выполнении работ были получены следующие результаты: 1.Исследованы режимы генерации, селекции мод и коллапса спектральных линий в лазере на основе 7-сердцевинного и 2-сердцевинного МСС с 3D интерферометрическим ВБР отражателем. Показано, что поперечные моды сердцевин в МСС со связью гибридизируются по частоте генерации, но имеют независимые друг от друга фазы, что при их интерференции дает эффект появления значительного фона в радиочастотном спектре сигнала. В МСС без связи генерация происходит в каждой сердцевине независимо и слабо перекрывается в пространстве и по спектру, поэтому в нем интерференция разных поперечных мод не проявляется в радиочастотном спектре. Напрямую проверена аналитическая модель коллапса спектра генерации в 2-сердцевинном волоконном лазере со смещенными ВБР. Эффект наблюдается вплоть до величины сдвига ~0.5 нм, когда генерируемый центральный пик соответствует перекрытию боковых пиков в спектре отражения ВБР. Показано, что во всех случаях форма генерируемого спектра соответствует средне-геометрическому значению индивидуальных спектров отражения ВБР, в соответствии с разработанной моделью. 2. (а) Продемонстрированы одночастотные лазеры с увеличенной мощностью за счет усиления в многомодовом тейперированном волоконным усилителем с градиентным профилем показателя преломления. Качество пучка остается достаточно высоким (M2 <1.8) вплоть до 4.5 Вт, т.к. из-за связи мод профиль накачки становится параболическим, что приводит к преимущественному усилению основной моды, а локальное рассеяние сигнала в моды высоких порядков компенсируется увеличением диаметра сердцевины. Разработан одночастотный волоконный эрбиевый лазер с полуоткрытым резонатором, образованным ВБР и искусственным случайным рэлеевским отражателем с дополнительной спектральной фильтрацией в 10 м 2-сердцевинного световода. (б) Проведено сравнение режимов генерации ММ ВКР лазера с различными торцевыми зеркалами (диаметром 10, 12 и 15 мкм). Показано, что лазер с зеркалом 12 мкм имеет наилучшие характеристики: выходная мощность растет с дифференциальной эффективностью около 60%, а качество пучка остается хорошим (M2<3) вплоть до уровня мощности ~30 Вт. Результаты экспериментов хорошо согласуются с проведенным расчетом. Впервые реализован перестраиваемый (976.5-980.5 нм) ВКР лазер с диодной накачкой с качеством пучка M2=2.5-2.8. Продемонстрирован волоконный ВКР лазер со случайной распределенной обратной связью на основе записанных SLM случайных структур в многомодовом волокне, имеющий кольцевой выходной пучок. (в) Показано, что дополнительная диодная накачка в коротковолновой области ВКР-лазера позволяет генерировать новые длины волн, однако является менее эффективной, чем прямая накачка в максимум ВКР-усиления. В многомодовом висмутовом градиентном волокне с 30- и 60-мкм сердцевиной и резонатором из ВБР, записанных фс импульсами, получена эффективная генерация на длине волны ~1454 нм с диодной накачкой на 808 нм. Для 30 мкм получена мощность до 250 мВт с параметром качества M2=1–1,3 в разных конфигурациях, а для 60 мкм получена мощность до 0,8 Вт. Впервые продемонстрирован эффект усиления ГВГ излучения многомодового ВКР-лазера в резонаторной конфигурации. Мощность второй гармоники на 477 нм увеличилась в ~6 раз. За счет небольшой обратной связи продольные моды многомодового ВКР-лазера лазера привязаны к модам высокодобротного резонатора, как результат параметр качества М2 пучка ВКР-лазера на выходе резонатора улучшался до 1. (г) Методом модовой декомпозиции впервые исследованы нелинейные свойства оптического петлевого зеркала, состоящего из ММС. Показано, что применение модового скремблера на входном порту зеркала позволяет добиться чёткого переключения характера распределения интенсивности в зависимости от режима работы задающего генератора диссипативных солитонов (непрерывный-импульсный). Впервые реализована схема для генерации диссипативных ВКР-солитонов во внешнем резонаторе, состоящем из многомодового волокна. 3. (а) Проведено исследование способов генерации оптических дискретных вортексов и способности МСС поддерживать их распространение. Установлено, что при величине связи между сердцевинами порядка 6e-6 случайные флуктуации показателя преломления приводят к его разрушению. При увеличении интеграла перекрытия до 1e-3 наблюдается распространение устойчивого дискретного вортекса. В реальном времени исследована модовая динамика 10 мод ВКР-лазера на основе ММС с торцевыми зеркалами. (б) Разработан датчик 3D формы на основе МСС с распределенным отражателем со случайной вариацией расстояния между неоднородностями показателя преломления, созданными фс импульсами. Датчик 3D формы на основе МСС с повышенным обратным рассеянием дает меньше погрешность по сравнению с естественным рэлеевским рассеянием при дополнительных потерях, а также работает точнее при больших радиусах кривизны по сравнению с датчиком на основе массивов ВБР. Создан мягкий 2D тактильный датчик на основе плотного массива из 192 ВБР, встроенных в гибкий полимер. Реализовано машинное обучение для измерений случайных точечных ударов с переменным давлением и для измерения Т⁰. (в) Разработан протокол быстрого лазерного разогрева биообъектов импульсами с длиной волны ~1,54 мкм и энергией до 5 Дж. После разогрева эмбрионы мыши сохраняют естественную морфологию. Проведена и исследована аморфизация льда и тригидрата ДМСО с помощью наносекундных импульсов эрбиевого лазера и миллисекундных импульсов волоконного ВКР-лазера с длиной волны 1,48 мкм при общей температуре образца ниже температуры стеклования. Показано, что лазерное редактирование заметно снижает скорость повторной кристаллизации тригидрата ДМСО. По результатам 4 года опубликованы 17 статей WoS/Scopus (из них 6 – в журналах 1 квартиля, 2 – 2 квартиля, 3 статьи отправлены в журналы 1 квартиля, 1 статья принята в журнал 3 квартиля, участниками проекта сделаны 25 докладов на ведущих конференциях (из них 1 – пленарный, 6 – приглашенных), из них материалы 7 докладов проиндексированы в РИНЦ, проведена Международная школа молодых ученых, принята к защите 1 кандидатская диссертация. Информация о проекте размещена на сайте лаборатории волоконной оптики ИАиЭ СО РАН https://www.iae.nsk.su/ru/laboratory-sites/l17 .

Публикации

Возможность практического использования результатов
По результатам проекта планируется внедрение разработанных технологий в реальную экономику совместно с индустриальными партнерами, см. след. пункт.