Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 28 стр.

      В 1962—1963 гг. после создания лазеров с модуляцией добротности
резонатора оптика получила в свое распоряжение источники мощных им-
пульсов с длительностями 10-7—10-8 с. Генераторы «гигантских» наносе-
кундных световых импульсов (их мощности составляли в то время 107—
108 Вт) совершили подлинный переворот во многих разделах лазерной фи-
зики; в значительной мере своими успехами обязана им и нелинейная оптика.
      Следующий крупный успех — прорыв в область пикосекундных
масштабов времени (τи~10-12 с) — датируется 1966—1968 гг. В эти годы
были предложены и реализованы методы синхронизации продольных мод
лазеров и созданы первые пикосекундные лазеры на стекле с неодимом,
генерировавшие импульсы с длительностями до нескольких пикосекунд
(их стали называть «сверхкороткими») и мощностями 109—1010 Вт. В те же
годы были предложены и впервые продемонстрированы методы нелиней-
но-оптического формирования и сжатия пикосекундных импульсов, запу-
щены параметрические генераторы перестраиваемых по частоте пикосе-
кундных импульсов, позволившие перекрыть видимый и инфракрасный
диапазоны спектра. Таким образом, была продемонстрирована эффектив-
ность использования быстрой электронной нелинейности в пико- и субпи-
косекундной оптической технике.
      Наконец, в начале 80-х годов несколькими группами был преодолен
рубеж 10-13 с, началось быстрое освоение фемтосекундного диапазона дли-
тельностей (1 фс=10-15 с). Первые успехи здесь были связаны с предложе-
нием в 1981 г. новой концепции лазера на красителе с самосинхронизацией
мод — системы со сталкивающимися в поглотителе импульсами.
      В результате к 1987 г. долгий путь сокращения временных масшта-
бов был пройден практически до конца: получены импульсы длительно-
стью τи=6 фс в видимом диапазоне (всего три периода световых колеба-
ний) и τи=40 фс на длине волны излучения СОа лазера — световой импульс
в один период колебаний! Освоение фемтосекундного масштаба времени
означает фактически полную реализацию возможностей оптики в изучении
быстропротекающих процессов релаксации энергии и дефазировки опти-
ческих возбуждений в веществе. Один период оптического колебания —
это предельная длительность светового импульса, но одновременно и пре-
дельная «скорость» оптического отклика материальной среды.
      С прикладной точки зрения главный итог разработки эффективных
источников коротких световых импульсов связан с открывающимися те-
перь возможностями реализации предельных скоростей оптической обра-
ботки и передачи информации. В последние годы выполнены эксперимен-
ты, ярко их демонстрирующие: созданы оптические бистабильные устрой-
ства, переключаемые за времена 10-12 с, элементы волоконно-оптических
линий связи, информация в которых переносится с помощью оптических
солитонов с длительностью, достигающей 10-13 с. С другой стороны, пере-
ход к фемтосекундным импульсам — это и очередной скачок по шкале ин-
                                   28