Пространственно-временные неустойчивости в широкоапертурных лазерах
Анчиков Д.А., Кренц А.А., Молевич Н.Е., Пахомов А.В.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва
(национальный исследовательский университет)(СГАУ),
Самарский филиал Физического института имени П.Н. Лебедева РАН

PDF, 515 kB

DOI: 10.18287/0134-2452-2014-38-4-681-685

Страницы: 681-685.

Аннотация:
Работа посвящена теоретическому исследованию пространственно-временной динамики ши­рокоапертурных лазеров. Проведён анализ устойчивости пространственно однородного режима генерации. Показано, что в таких лазерах реализуется волновая неустойчивость, построена бифуркационная диаграмма. Проведено численное моделирование пространственно-временной динамики лазера, подтвердившее выводы линейного анализа. На нелинейной стадии развития возмущения наблюдаются переключения между различными пространственными модами.

Ключевые слова :
широкоапертурные лазеры, поперечная неустойчивость, уравнения Максвелла–Блоха.

Литература:

  1. Houlihan, J. Experimental observation of traveling waves in the transverse section of a laser / J. Houlihan, J.R. O’Callaghan, V. Voignier, G. Huyet, J.G. McInerney // Optics Letters. – 2001. – Vol. 26(20). – P. 1556-1558. – ISSN 0146-9592.
  2. Otsuka, K. Generation of vortex array beams from a thin-slice solid-state laser with shaped wide-aperture laser-diode pumping / K. Otsuka, S.-N. Chu // Optics Letters. – 2009. – Vol. 34(1). – P. 10-12. – ISSN 0146-9592.
  3. Chen, Y. Spontaneous transverse pattern formation in a microchip laser excited by a doughnut pump profile / Y. Chen, Y. Lan // Applied Physics B. – 2002. – Vol. 75(4). – P. 453-456. – ISSN 0946-2171.
  4. Staliunas, K. Transverse Patterns in Nonlinear Optical Resonators / K. Staliunas, V.J. Sanchez-Morcillo. – Sprin­ger-Verlag Berlin Heidelberg, 2003. – 225 p.
  5. Anchikov, D.A. Dynamic modes of wide-aperture laser systems above the second lasing threshold / D.A. Anchikov, A.A. Krents, N.E. Molevich, A.V. Pahomov // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. – 2014. – Vol. 41(8). – P. 226-229. – ISSN 1068-3356.
  6. Fischer, I. Complex spatio-temporal dynamics in the near-field of a broad-area semiconductor laser / I. Fischer1, O. Hess, W. Elsasser, E. Gobel // Europhysics Letters. – 1996. – Vol. 35(8). – P. 579-584. – ISSN 0295-5075.
  7. Krents, A.A. Cascade of torus doubling bifurcations in a detuned laser / A.A. Krents, N.E. Molevich // Quantum Electronics. – 2009. – Vol. 39(8). – P. 751-756. – ISSN 1063-7818.
  8. Кренц, А.А. Пространственно-временная динамика поперечного профиля оптического поля в лазере с отстройкой частоты / А.А. Кренц, Н.Е. Молевич // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 4. – С. 525-530.
  9. Caldero’n, О.G. Local-field effects in pattern formation in large-aspect-ratio lasers / O.G. Caldero’n, E. Cabrera, M. Anto’n, J.M. Guerra // Physical Review A. – 2003. – Vol. 67(4). – P. 438121-438129. – ISSN 1050-2947.
  10. Jacobsen, P.K. Space-time dynamics of wide-gain-section lasers / P.K. Jakobsen, J.V. Moloney, A.C. Newell, R. Indik // Physical Review A. – 1992. – Vol. 45(11). – P. 8129-8137. – ISSN 1050-2947.
  11. Ohtsubo, J. Semiconductor Lasers. Stability, Instability and Chaos. Third Edition / J. Ohtsubo. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. – 570 p.
  12. Cross, M.C. Pattern formation outside of equilibrium / M.C. Cross, P.C. Hohenberg // Reviews of Modern Physics. – 1993. – Vol. 65(3). – P. 851-1112. – ISSN 0034-6861.
  13. Agrawal, G.P. Nonlinear Fiber Optics / G.P. Agrawal. – 4th Edition. – Academic Press, 2006. – 529 p.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20