Балакин А.А.
Скобелев С.А.
Андрианов А.В.
Литвак А.Г.
 Статья на сайте eLibrary

Представлен обзор современных исследований самовоздействия лазерного излучения в дискретных системах на примере многосердцевинных волокон. Показано существование критической мощности, при которой происходит самозахват (дискретный аналог коллапса) излучения даже в одномерной решётке слабосвязанных сердцевин. Исследован переход нелинейной динамики в дискретных системах в стохастической режим и определена соответствующая пороговая амплитуда для этого. Показано, что использование специальной конфигурации с выделенной сердцевиной в центре кольца из одинаковых сердцевин позволяет управлять процессом самозахвата и использовать его для нелинейной фильтрации излучения и самокомпрессии лазерных импульсов. Установлена возможность оперирования сколь угодно мощным когерентным излучением при использовании устойчивых противофазных супермод - распределений волнового поля по всем сердцевинам волокна, имеющих максимальную постоянную распространения. Такие противофазные супермоды продемонстрированы в конфигурациях сердцевин в виде кольца, линейки, квадратной матрицы и в гексагональной структуре. Уже первые эксперименты показали реализуемость и устойчивость найденных противофазных супермод как в волокнах с кольцевой конфигурацией, так и в волокнах из квадратной матрицы сердцевин.

На английском языке
Dynamics of the self-action of wave fields in multicore fibers
Balakin A.A., Skobelev S.A., Andrianov A.V. and Litvak A.G.

We review moder studies of the self-action of laser radiation in discrete systems using the example of multicore fibers. The existence of the critical power is demonstrated, at which self-trapping (the discrete analogue of collapse) of radiation occurs even in a one-dimensional lattice of weakly coupled cores. The transition of nonlinear dynamics to the stochastic regime in discrete systems is studied, and the threshold amplitude for this transition is determined. It is shown that the use of a special configuration with a dedicated core in the center of a ring of identical cores makes it possible to control the self-trapping process and use it for nonlinear radiation filtering and self-compression of laser pulses. It is found that it is possible to manipulate arbitrarily powerful coherent radiation using stable out-of-phase supermodes, i.e., distributions of the wave field over all cores of the fiber, which have a maximum propagation constant. Such out-of-phase supermodes are demonstrated in core configurations shaped as a ring, a line, a square matrix, and in a hexagonal structure. The first experiments have already shown the feasibility and stability of the found out-of-phase supermodes, in both fibers with a circular configuration and fibers with a square matrix of cores.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_05_406