Сосуществование когерентных импульсов сверхизлучательных и квазистационарных мод в лазере с низкодобротным резонатором

Проведено численное моделирование и качественный анализ предсказанной нами ранее одновременной генерации различных квазипериодических последовательностей импульсов в многомодовом сверхизлучающем лазере с непрерывной накачкой и самосинхронизацией части мод. Для типичных параметров сверхизлучающей активной среды с сильным неоднородным уширением спектральной линии на ряде характерных примеров комбинированных низкодобротных резонаторов Фабри-Перо с распределённой обратной связью волн выяснены основные свойства динамических спектров генерируемых мод и особенности статистики формируемых ими импульсов. Рассмотрены лазеры как с существенно асимметричным, так и с почти симметричным спектром мод, который в наиболее интересном случае умеренного превышения порога генерации состоит из двух сверхизлучательных и большого числа квазистационарных мод и отвечает сравнимым по мощности последовательностям цугов сверхизлучательных импульсов и солитоноподобных импульсов синхронизованных мод.

На английском языке
Coexistence of coherent pulses formed by superradiant and quasistationary modes in a laser with low-Q cavity
Kocharovskaya E.R.
Mishin A.V.
Seleznev A.F.
Kocharovsky V.V.
Kocharovsky Vl.V.

Numerical simulations and qualitative analysis of the predicted simultaneous generation of different quasiperiodic pulse trains in a CW multimode superradiant laser with self-locking of some of the modes are carried out. For typical parameters of a superradiant active medium with a strong inhomogeneous broadening of the spectral line, the main features of the dynamic spectra of the generated modes and the statistics of the pulses formed by them are indicated in a number of characteristic examples of the combined low-Q Fabry-Perot cavities with distributed feedback of waves. Lasers with both substantially asymmetric and almost symmetric spectrum of modes are considered, which in the most interesting case of moderate exceeding of the lasing threshold consists of two superradiant and a large number of quasi-stationary modes and matches the simultaneous, comparable in power sequences of (i) superradiant pulse trains and (ii) mode-locked soliton-like pulses.