Волоконные источники излучения в диапазоне 1-2 мкм тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, доктор физико-математических наук Курков, Андрей Семенович

• Курков, Андрей Семенович
• доктор физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Курков, Андрей Семенович

Введение.

Глава I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АКТИВНЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ (по литературе).

§ 1.1. Активные примеси волоконных световодов. Ю

§ 1.2. Методы изготовления активных волоконных световодов. ^

§ 1.3. Фотоиндуцированные решетки показателя преломления.

§ 1.4. Волоконно-оптические усилители.

§ 1.5. Волоконные лазеры.

§ 1.6. Волоконные ВКР-преобразователи. ^

§ 1.7. Постановка задач.

Глава II. ВОЛОКОННЫЕ ЛАЗЕРЫ НА ОСНОВЕ СВЕТОВОДОВ,

ЛЕГИРОВАННЫХ ИОНАМИ Yb3+.

§ II. 1. Разработка и оптимизация волоконных световодов, легированных 44 ионами Yb3+.

§11.2. Высокоэффективные волоконные лазеры на основе световодов с 54 двойной оболочкой и Брэгговских решеток.

§11.3. Лазеры на основе активных световодов с двойной оболочкой, 63 образованной кварцевыми стеклами разного состава

§11.4. Многомодовые волоконные лазеры на основе активных световодов и 68 Брэгговских решеток.

§11.5. Импульсные иттербиевые волоконные лазеры с накачкой в оболочку.

§11.6. Широкополосный волоконный источник для диапазона 1.06-1.1 мкм.

§11.7. Выводы.

Глава III. ВКР-КОНВЕРТОРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ИТТЕРБИЕВЫХ

ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ.

§ III. 1. Моделирование волоконных ВКР-конверторов.

§ III.2. Одноступенчатые ВКР-конверторы.

§ III.3. Многоступенчатые ВКР-конверторы на фосфорсиликатном волоконном световоде.

§ III.4. Сравнение эффективности различных схем ВКР-конверторов.

§111.5. Выводы.

Глава IV. ВОЛОКОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ И ЛАЗЕРЫ НА ОСНОВЕ СВЕТОВОДОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ ИОНАМИ Ег3+.

§ IV. 1. Волоконные световоды, легированные ионами Ег3+ из газовой фазы.

§ IV.2. Исследование усилительных свойств волоконных световодов, легированных ионами Ег3+ из газовой фазы.

§ IV.3. Эрбиевый волоконный усилитель со сглаженным спектром усиления.

§ ГУ.4. Мощный эрбиевый волоконный усилитель с накачкой от рамановского волоконного лазера.

§ IV.5. Одночастотный волоконный лазер с фазово-сдвинугой Брэгговской решеткой в качестве селектора продольных мод.

§ IV.6. Волоконный лазер с линейно-поляризованным выходным излучением.

§ГУ.7. Выводы.

Глава V. ВОЛОКОННЫЕ ЛАЗЕРЫ И УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО ДИАПАЗОНА 1.6-2 мкм.

§ V. 1. Составной ВКР-преобразователь с длиной волны излучения более 1.6 мкм.

§ V.2. ВКР-усилитель для диапазона 1.6-1.7 мкм.

§ У.З. Волоконный лазер на основе световода, легированного ионами гольмия.

§У.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Волоконные источники излучения в диапазоне 1-2 мкм»

Бурное развитие волоконной оптики как одной из областей науки и техники связано с возрастающими потребностями общества в обмене информацией. Своевременность развития волоконно-оптических линий связи на основе кварцевых волоконных световодов стала особенно очевидной в последнее десятилетие в связи с появлением и развитием мировой Интернет-сети.

В начале своего развития основной задачей современной волоконной оптики представлялось создание волоконных световодов как пассивной среды для передачи информации. Если в линиях связи первого поколения использовались многомодовые световоды, позволяющие передавать информацию со скоростью не более 100 Мбит/сек, то реализация одномодовых волоконных световодов со смещенной в область 1.55 мкм длиной волны нулевой хроматической дисперсии позволяют передавать данные со скоростью, приближающейся к 1 Тбит/сек (с учетом спектрального уплотнения каналов). При этом оптические потери в таких световодах приближаются к предельно малым и составляют около 0.2 дБ/км на длине волны 1.55 мкм. Общая протяженность волоконных линий связи, проложенных к концу XX века, превысила 100 миллионов км [1].

Как и в любой другой развивающейся области науки в процессе решения первоначальной задачи проявились другие возможности волоконной оптики, которые привели к расширению круга изучаемых объектов и явлений и, в свою очередь, расширили область возможных применений волоконных световодов и устройств на их основе [2]. Так, в отдельную область выделились датчики на основе волоконных световодов; появилось направление, связанное с изучением дефектов кварцевого стекла и проблем фоточувствительности световодов на его основе. Также можно выделить исследования в области прочности световодов, создание таких элементов как мультиплексоры, переключатели, модуляторы и пр.

К одному из таких отдельных направлений относится разработка и исследование волоконных световодов на основе кварцевого стекла, легированных ионами редкоземельных элементов и устройств на их основе, к которым в первую очередь относятся волоконные оптические усилители и лазеры. Впервые волоконный лазер был реализован Снитцером в 1961 г., когда была продемонстрирована лазерная генерация в кварцевом стекле, легированном ионами неодима Nd3+[3]. Активный элемент лазера представлял собой кварцевую нить, покрытую слоем стекла с пониженным показателем преломления. Развитие технологии получения волоконных световодов и полупроводниковых источников накачки позволило вернуться к идее волоконного лазера на качественно новом уровне. Начало бурного развития этого направления относится к 1980 г., когда было показано, что волоконные световоды, легированные ионами эрбия Ег3+, могут найти применение в волоконных усилителях сигнала на длинах волн в диапазоне 1.53-1.56 мкм [4]. Это позволило отказаться от громоздких и дорогостоящих электронных ретрансляторов и перейти к созданию нового поколения волоконно-оптических линий связи. Очевидная перспективность волоконно-оптических линий связи послужила толчком и для создания мощных полупроводниковых источников накачки. В течение нескольких лет были разработаны волоконно-оптические усилители с коэффициентом усиления, превышающим 40 дБ, а также показана возможность их использования в системах связи со спектральным уплотнением каналов.

Параллельно исследованиям в области усилителей велись работы в области волоконных лазеров. Значительный прогресс в этом направлении был достигнут в связи с открытием фоторефрактивного эффекта в световодах [5]и созданием техники записи внутриволоконных Брэгговских отражающих решеток [6]. Это позволило формировать Брэгговские зеркала непосредственно в волоконных световодах и реализовать широкий набор лазерных конфигураций в чисто волоконном исполнении. Среди этих устройств можно выделить волоконные лазеры, излучающие в одной продольной моде с шириной линии около 20 кГц, что делает перспективным их использование в качестве источников сигнала в линиях связи со спектральным уплотнением каналов.

Разработка мощных полупроводниковых источников с широкой светоизлучающей областью позволило приступить к созданию волоконных лазеров с выходной непрерывной мощностью 1-100 Вт в одной поперечной моде. В основе таких устройств лежит использование волоконных световодов с двойной оболочкой и сердцевиной, легированной активной примесью. Использование эффекта вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) в волоконных световодах и накачки от мощных волоконных лазеров позволяет получать источники излучения, покрывающие практически весь ближний инфракрасный (Ж) диапазон. Одним из возможных применений ВКР конверторов является их использование в качестве источников накачки ВКР-усилителей оптического сигнала для различных спектральных диапазонов, как используемых в телекоммуникации, так и в будущих линиях связи с расширенным спектральным диапазоном передачи информации.

В то же время волоконные источники излучения ближнего ИК диапазона могут найти применения, не связанные непосредственно с волоконно-оптическими линиями связи. В частности, они могут использоваться в медицине, обработке материалов, оптической локации и беспроводной оптической связи. Следует отметить, что столь широкий круг различных применений волоконных источников во многом определяется возможностью использования различных редкоземельных добавок, позволяющих использовать лазерные переходы, соответствующие различным длинам волн.

Таким образом, активированные волоконные световоды и устройства на их основе, развитие которых было вызвано потребностями волоконно-оптической связи, начинают приобретать и самостоятельное значение. Это позволяет выделить разработку и исследование активированных волоконных световодов, усилителей и лазеров на их основе в самостоятельное направление квантовой электроники и волоконной оптики. Тот факт, что данные световоды и устройства уже находят широкий круг применения и, который может быть существенно расширен, делает актуальными исследования в этой области.

Следует отметить, что рассматриваемая в настоящей работе проблема включает в себя чрезвычайно широкий круг вопросов, которым к настоящему времени посвящено несколько тысяч опубликованных статей и несколько монографий. В данной диссертации рассматриваются следующие аспекты:

1. Разработка, создание и оптимизация волоконных световодов на основе кварцевого стекла, легированного ионами ряда редкоземельных элементов.

2. Исследование усилительных свойств активных световодов и реализация волоконно-оптических усилителей со специальными свойствами.

3. Создание волоконных лазеров на основе активных световодов и Брэгговских отражающих решеток с различными свойствами выходного излучения.

4. Создание ВКР-преобразователей излучения мощных волоконных лазеров с различными длинами волн эмиссии.

Научная новизна работы заключается в решении следующих проблем:

• проведено экспериментальное исследование спектральной зависимости эффективности генерации иттербиевых волоконных лазеров с двойной оболочкой. Для расширения спектрального диапазона генерации разработаны иттербиевые волоконные световоды с двойной кварц-кварцевой внутренней оболочкой.

• проведено теоретическое и экспериментальное сравнение эффективности рамановских конверторов на основе германосиликатных и фосфорсиликатных волоконных световодов. Сделан вывод о зависимости оптимальной конфигурации конвертора от заданного спектрального диапазона излучения конвертора.

• показано, что эрбиевые волоконные световоды, легированные ионами эрбия и алюминия из газовой фазы, позволяют реализовывать эффективные короткие оптические усилители и одночастотные волоконные лазеры. При этом была предложена оригинальная схема одночастотного лазера.

• реализован эрбиевый волоконный усилитель с использованием фотоиндуцированной длиннопериодной решетки в качестве фильтра, сглаживающего спектр усиления. Обнаружен эффект поляризационного расщепления спектров пропускания длиннопериодных решеток. С использованием данного эффекта предложена и реализована новая схема волоконного лазера с линейной поляризацией выходного излучения.

• реализован эффективный рамановский источник для диапазона 1.6-1.7 мкм.

• реализован эффективный гольмиевый волоконный лазер с накачкой от иттербиевого волоконного лазера и рамановского конвертора.

Практическая ценность работы состоит в возможности использования разработанных иттербиевых волоконных лазеров и ВКР-преобразователей в системах волоконно-оптической связи со спектральным уплотнением каналов. То же назначение могут найти продемонстрированные эрбиевые и рамановские усилители. Кроме того, волоконные лазеры могут найти применение в обработке материалов. Потенциальные медицинские применения ВКР-конверторов и гольмиевого волоконного лазера обуславливаются длинами волн излучения, совпадающими с полосами поглощения воды и триплетного кислорода. Мощные импульсные источники являются перспективными для лазерных дальномеров. 9

Работа выполнялась в Научном центре волоконной оптики при Институте общей физики РАН (директор академик Е.М.Дианов). Технологическая часть работы выполнялась совместно с лабораторией технологии волоконных световодов (руководитель член-корреспондент РАН А.Н.Гурьянов) Института химии высокочистых веществ РАН, с лабораторией волоконных световодов (руководитель д.х.н. Г.А.Иванов) Института радиотехники и электроники РАН. В работе использовались Брэгговские внутриволоконные решетки, изготовленные сотрудниками НЦВО О.И.Медведковым и С.А.Васильевым. Часть результатов была получена во время работы в Университете науки и технологии г. Лилля (Франция) в группе под руководством профессоров П.Нье и М.Дуэ.

I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АКТИВНЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ (по литературе).

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Курков, Андрей Семенович

Основные результаты диссертации состоят в следующем:

1. Реализованы волоконные лазеры с длиной волны излучения в области 0.98-1.15 мкм с эффективностью до 80% и выходной мощностью до 7 Вт на основе волоконных световодов с двойной оболочкой, легированных ионами иттербия, разработанных совместно с ИХВВ РАН. Впервые экспериментально исследована спектральная зависимость эффективности реализованных волоконных лазеров. Впервые реализованы многомодовые волоконные лазеры с использованием Брэгговских решеток.

2. Реализован ряд ВКР-конверторов излучения иттербиевого волоконного лазера, демонстрирующих возможность создания источников излучения в диапазоне 1.15-1.7 мкм с эффективностью преобразования 20-70 %. Совместно с научными группами Университета Павии (Италия) и Астон (Великобритания) разработана методика численной оптимизации ВКР-преобразователей с учетом реальных параметров системы. Результаты расчета хорошо совпадают с результатами измерений.

3. Показано, что волоконные световоды, легированные ионами эрбия и алюминия из газовой фазы, позволяют уменьшить степень кластеризации активных ионов, что делает такие световоды предпочтительными для реализации эффективных коротких волоконных усилителей и одночастотных лазеров. Достигнутый коэффициент отношения усиления/длина составил 0.65 дБ/см. Реализован эрбиевый усилитель с выходной мощностью 600 мВт с накачкой от рамановского конвертора.

4. Впервые длиннопериодные волоконные решетки использованы для сглаживания спектра эрбиевого волоконного усилителя. Коэффициент усиления в области 1526-1560 нм составил 30.8±0.95 дБ. Впервые исследован эффект поляризационного расщепления спектров поглощения длиннопериодных фотоиндуцированных решеток, записанных в световодах с высоким двулучепреломлением или ассиметричной оболочкой. Данный эффект был использован для реализации оригинальной схемы волоконного лазера с линейно поляризованным выходным излучением.

5. Впервые реализован гольмиевый волоконный лазер с накачкой от иттербиевого волоконного лазера и ВКР-преобразователя. Максимальная выходная мощность устройства составила 280 мВт в непрерывном режиме на длине волны 2 мкм.

В заключение автор считает своим долгом поблагодарить директора центра академика Е.М.Дианова за помощь в выборе научного направления и постоянную помощь в достижении поставленных целей. Также необходимо поблагодарить за участие и помощь в работе своих коллег: следующих сотрудников НЦВО: В.М.Парамонова, О.И.Медведкова, С.А.Васильева, В.Б.Неуструева, О.Н.Егорову, Д.А.Груха, Е.В.Першину, А.К.Сенаторова, В.И.Карпова, В.Н.Протопопова, И.А.Буфетова, А.Г.Клеманова, М.М.Бубнова, С.Л.Семенова, А.С.Бирюкова, М.Ю.Цветкова, а также других настоящих и бывших сотрудников НЦВО. Автор благодарит сотрудников ИХВВ РАН А.Н.Гурьянова, В.Ф.Хопина, А.Ю.Лаптева, Н.НВечканова, А.А.Умникова, Д.Д.Гусовского, а также И.Д.Залевского (НИИ "Полюс"), С.Е.Гончарова (ЗАО "Мелон"), И.М.Раздобреева, П.Нье, М.Дуэ (Университет г. Лилль), С.К.Турицина (Университет «Астон»), А.М.Фотиади (ФТИ РАН), О.Е.Нания (МГУ), Г.А.Иванова (ИРЭ РАН) и других сотрудников российских и зарубежных научных лабораторий за плодотворное сотрудничество.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Разработка и исследование волоконных световодов, легированных ионами ряда редкоземельных элементов, а также создание волоконных лазеров и усилителей на их основе, представляет собой новое направление, которое активно развивается и находит применение в волоконно-оптических линиях связи и других областях науки и техники.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Курков, Андрей Семенович, 2003 год

1. Е.М.Дианов, А.М.Прохоров, "Волоконно-оптическая связь: состояние дел и роль в экономике." Вестник РАН, том 68, с.393 (1998).

2. А.С.Курков. "Приоритеты в развитии волоконно-оптической связи." Радио. №5, с.76 (1998).

3. Snitzer Е. "Optical maser action of Nd3+ in barium crown glass" Phys. Rev. Letters, v.7, pp.444-446 (1961).

4. RJ.Mears, L.Reekie, I.M.Jancie, and D.N.Payne, "High-gain rare-earth doped fiber amplifier at 1.54 |nm", Proc. of Optical Fiber Communication Conference, vol.3, OSA Technical Digest Series, (Optical Society of America, Washington) p.167 (1987).

5. K.O.Hill, Y.Fujii, D.C.Johnson, and B.S.Kawasaki, "Photosensitivity in optical fiber waveguides: Application to reflection filter fabrication." Appl. Phys. Lett., vol.32, p.647( 1978)

6. G.Meltz, W.W.Morey, and W.H.Glenn, "Formation of Bragg gratings in optical fibers by a transverse holographic method:, Opt.Lett., vol.14, p.823 (1989)

7. М.А.Ельяшевич. "Спектры редких земель", ГТТИ, М. 1953, с.404-425.

8. L.Dong, РJ.Wells, D.P.Hand, and D.N.Payne, "Photosensitivity in Ce3+-dopedoptical fibers", J.Opt.Soc.Am.B, vol. 10, p. 89 (1993).

9. Y.Miyajima. Progress in 1.3 цт fluoride fiber amplifiers. Techn. Dig. Of Optical Amplifiers and There Applications OAA'92, Santa Fe, 24-26 June, invited paper WB1, p.4 (1992).

10. RJ.Mears, L.Reekie, S.B.Poole and D.N. Payne. "Neodimium-doped silica single-mode fibre lasers", Electron. Letters, vol.21, p.738 (1985).

11. E.Snitzer, H.Po, F.Hakimi, R.Tumminelli, B.C.McCollum. "Double-clad, offset core Nd fiber laser." Proc. Conf. Optical Fiber Sensors, Postdeadline paper PD5 (1988).

12. H.Zellmer, A. Ttinnermann, H. Welling, V. Reichel. "Double-clad fiber laser NVlth 30 W output power." Proc. Optical Amplifiers and Their Applications. OSA Trends Opt Photon Ser, vol. 16, p.137 (1997).

13. Е.М.Дианов, А.В.Белов, И.А.Буфетов, В.Н.Протопопов, А.Н.Гурьянов, Д.Д.Гусовский, С.В.Кобись. "Мощный неодимовый одномодовый волоконный лазер", Квантовая электроника, том.24, с.З (1997).

14. A.V.Belov, G.G.Devyatykh, E.M.Dianov, A.N.Guryanov, D.D.Gusovskii, V.F.Khopin, A.S.Kurkov. "Sm -doped fibre application to the spectral filtration in the range of 1530-1570 nm." Soviet Lightwave Communication, vol.2, N3 p.265 (1992).

15. U.C.Rue, S.Kim, K.Oh. "In-line gain control of the erbium doped fiber amplifier using samarium doped inner-cladding in the 1.5 pm region," in Proc. of Optical Fiber Communication Conference, Technical Digest Series, Baltimore, p. WA4-1 (2000).

16. B.Wu and P.L.Chu. "Fast optical switching in Sm3+-doped fibers", IEEE Photonics Teghnology Letters, vol.8, No.2, p.230 (1996).

17. T.Taunay, P.Bernage, G.Martinelly, M.Douay, P.Niay, J.F.Bayon, H.Poignant. "Photosensitization of terbium doped alumino-silicate fibres through high pressure H2 loading". Optics Communications, vol.133, p.454-462 (1997).

18. J.Heo, H. S.Lee, B J.Park, Y.B.Shin and Y.S.Kim. "Ultra-low phonon energy glasses for the high-performance 1.3 (im-window amplifiers" in Proc. Optical Fiber Communication Conference, Technical Digest Series, Baltimore, 2000, P.WM4-2 (2000).

19. H.W.Gandy, and R.J.Ginther. "Simulated emission from holmium activated silica glass", Proc. IRE, vol.50, p.2113 (1962).

20. K.Oh, T.F.Morse, A.Kilian, and P.M.Weber. «Continuous-wave oscillation of thulium-sentized holmium-doped silica fiber laser.» Opt. Lett., vol.19, p. 278 (1994).

21. Ch.Ghisler, W.Lüthy, and P.M.Weber. «Cladding-pumping of a Tm3+ :Ho3+ silica fibre laser», Optics Comm., 1996,132, pp. 474-478.

22. A.Bjarklev. "Optical fiber amplifiers: design and system applications" Artech House. Boston, London. 1993.

23. P.C.Becker, N.A.Olsson, J.R.Simpson. "Erbium-Doped Fiber Amplifiers." Fundamentals and Technology.Academic Press.

24. H.W.Gandy, R.J.Ginther, and J.R.Weller. "Stimulated emission of Tm3+ radiation in silicate glass", J. Appl. Phys., vol.38, p.3030 (1967).

25. D.C.Hanna, I.M.Jauncey, R.M.Percival, I.R.Peny, R.G.Smart, P.J.Suni, J.E.Townsend, A.C.Tropper. "Continuos-wave oscillation of a monomode thulium-doped fibre laser", Electron. Letts., vol.24, p.1222 (1988).

26. D.C.Hanna, I.R.Perry, J.R.Lincoln, J.E.Townsend. "A 1-Watt thulium-doped cw fibre laser operating at 2 jam", Optics Comm., vol. 80 (1990).

27. S.D Jackson, T.A.King "High-power diode-cladding-pumped Tm-doped silica fiber laser." Optics Lett., vol.23, p. 1462 (1998).

28. T.Kasamatsu and Y.Yano. "Tm-doped fiber amplifiers for S-band" Technical Digest of Conf. on Optical Amplifiers and Their Applications, p.OWBl-1, 1-4 July, Stresa, Italy (2001).

29. E.Zhang, S.Wilson, D.Crippa, R.Di Miro and A.Maroney. "Tm-doped fiber amplifiers in the 1480nm region with 980nm/1550nm pumps" Technical Digest of Conf. on Optical Amplifiers and Their Applications, p.OWBl-2, 1-4 July, Stresa, Italy (2001).

30. Y.P.Gapontsev, I.E. Samartsev, A.A. Zayats, R.R. Loryan. "Laser-diode pumped Yb-doped single mode tunable fibre lasers." Proc. of Conf. Adv. Solid State Lasers, Hilton Head, NC, Paper WC1-1, p.214 (1991).

31. H.M.Pask, RJ.Carman, D.C.Hanna, A.C.Tropper, C.J.Mackechnie, P.R.Barber, and J.M.Dawes. " Ytterbium-doped silica fiber lasers: versalite sources for the 1-1.2 |iim region" IEEE Journal of selected topics in quantum electronics, vol.1, p.l (1995).

32. V.Dominic, S. MacCormack, R. Waarts, S.Sanders, S. Bicknese, R. Dohle, E. Wolak, P.S. Yeh, E. Zucker. "110W fibre laser." Electron. Lett., vol.35, p.l 158 (1999).

33. L.Goldberg, J.P.Koplov, D.Kliner. "Highly efficient 4-W Yb-doped fiber amplifier pumped by a broad-stripe laser diode". Optics Letters, vol.24, p.673 (1999).

34. S.B.Poole, D.N.Payne, RJ.Mears, M.E.Fermann, and R.I.Laming. "Fabrication and characterization of low-loss optical fibers containing rare-earth ions", IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.4, p.870-876 (1986).

35. P.L.Bosko. "Rare-earth doped optical fibers by the outside vapor deposition process", in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest Series, vol.5, p.20 (1989).

36. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, A.S.Kurkov, V.N.Protopopov, S.L.Semenov. "Application of reduced pressure plasma CVD method for the fabrication of erbium-doped fibre." Optical materials, vol.3, p.181 (1994).

37. А.В.Белов, А.Н.Гурьянов, Д.Д.Гусовский, Г.Г.Девятых, Е.М.Дианов, Ю.Б.Зверев, А.С.Курков, В.Ф.Хопин. "Одномодовый волоконный световод на основе высокочистого кварцевого стекла, легированного ионами эрбия." Высокочистые вещества, №3, с.205 (1990).

38. S.B.Poole, D.N.Payne, and M.E.Fermann, "Fabrication of low-loss optical fibers containing rare-earth ions" Electron. Lett., vol.21, p.737 (1985).

39. J.Simpson."Fabrication of rare-earth doped glass fibers," in Fiber Laser Sources and Amplifiers, M.J.F.Digonett, Ed., Proc.SPIE 1373, pp.2 (1990).

40. K.O.Hill, Y.Fujii, D.CJohnson, B.S.Kawasaki, "Photosensitivity in optical waveguides: Application to reflection filter fabrication", Appl. Phys. Lett., vol.32, No.l0,p.647 (1978).

41. R.Kashyap, "Fiber Bragg Gratings", Academic Press, 1999.

42. T.A.Strasser, A.E.White, M.F.Yan, P.J.Lemaire, T.Erdogan, "Strong Bragg phase gratings in phosphorus-doped fiber induced by ArF excimer radiation", Proc. of Optical Fiber Communication, San-Diego p. 159 (1995).

43. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, A.S.Kurkov, B.Leconte, M.Douay, P.Bernage, P.Niay. "Strong Bragg gratings formation in germanium-free nitrogen-doped silica fibers", Proc. of Optical Fiber Communication, Post-deadline paper, p. PD5 (1997).

44. B.Poumellec, P.Guenot, I.Riant, P.Sansonetti, P.Niay, P.Bernage, J.F.Bayon, "UV induced densification during Bragg grating inscription in Ge:Si02 preforms", Opt. Mat., vol.4, p.441, (1995).

45. I.Riant, S.Borne, P.Sansonetti, B.Poumellec, "Evidence of densification in UV written Bragg gratings in fibers", OSA Techn. Dig. Series, vol.22, p.52 (1995).

46. D.L.Williams, B.J.Ainslie, J.R.Armitage, R.Kashyap, "Enhanced UV photosensitivity in boron codoped germanosilicate fibers", Electron. Lett., vol.29, p.45 (1993).

47. P.J.Lemaire, R.M.Atkins, V.Mizrahi, W.A.Reed, "High pressure H2 loading as a technique for achieving ultrahigh UV photosensitivity and thermal sensitivity in Ge02 doped optical fibres", Electron. Lett., vol.29, p. 1191 (1993).

48. T.Tamir, ed., "Integrated Optics", Vol.7 of Topics in Applied Physics, Springer-Verlag (1975).

49. A.Othonos. "Fiber Bragg gratings", Rev. Sci. Instrum., vol.68, p. 4309 (1997).

50. K.O.Hill, B.Malo, F.Bilodeau, D.C.Johnson, J.Albert, "Bragg grating fabricated in monomode photosensitive optical fiber by UV exposure through a phase mask", Appl. Phys. Lett., vol.62, p.1035 (1993).

51. С.А.Васильев, Е.М.Дианов, А.С.Курков, О.И.Медведков, В.Н.Протопопов, "Фотоиндуцированные внутриволоконные решетки показателя преломления для связи мод сердцевина-оболочка", Квантовая электроника, Том 24, № 2,151-154 (1997).

52. T.Erdogan, "Cladding-mode resonances in short- and long-period fiber grating filters", J. Opt. Soc. Am. A, vol.14, No.8 (1997).

53. A.M.Vengsarkar, P.J.Lemaire, J.B.Judkins, V.Bhatia, J.E.Sipe, T.Erdogan, "Long-period fiber gratings as band-rejection filters", in Proc. of Optical iiber Communication Conf., post deadline paper. PD4-2 (1995).

54. E.M.Dianov, D.S.Starodubov, S.A.Vasiliev, A.A.Frolov, O.I.Medvedkov, "Refractive index gratings written by near-UV radiation", Optics Letters, vol.22, No.4,p.221 (1997).

55. M.Shimizu, M.Yamada, M.Horiguchi, T.Takeshita, and M.Oyasu, "Erbium-doped fibre amplifiers with an extremely high gain coefficient of 11.0 dB/mW", Electron.Lett., v.26, p.1641 (1990).

56. J.L.Zyskind, C.R.Giles, E.Desurvire, and R.Simpson, "Optimal pump wavelength in the 4115/2-4113/2 absorption band for efficient Er3+-doped fiber amplifier," IEEE Photonics Technol. Lett, vol.1, p.428 (1989).

57. P.R.Morkel and R.I.Laming. "Theoretical modeling of erbium-doped fiber amplifiers with excited-state absorption." Optics Letters, vol.14, p. 1062 (1989).

58. B.Pedersen, A.Bjarklev, J.H.Povlsen, K.Dybdal, and C.C.Larsen. "The design of erbium-doped fiber amplifier", IEEE Journal of Lightwave technology, vol.9, p.l 105 (1991).

59. W.J.Miniscalco. "Erbium-doped glasses for fiber amplifiers at 1500 nm" IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 9, pp. 234, (1991).

60. Е.М.Дианов, В.И.Карпов, А.С.Курков, В.Н.Протопопов. "Методы сглаживания спектра усиления эрбиевых волоконных усилителей», Квантовая электроника, том.23, с. 1059 (1996).

61. M.Fukushima, Y.Tashiro, H.Ogoshi. "Flat gain Erbium-doped fiber amplifier in 1570-1600 nm region for dense WDM transmission systems. Proc. Optical Fiber Communication Conference, Februry 16-21, Dallas, USA, Posd-deadline paper PD3-1-4 (1997).

62. R.Kashyap, J.R.Armitage, R.Wyatt, S.T.Davey, and D.L.Williams, "All-fiber narrowband reflection gratings at 1500 nm", Electronics Letters, vol.26, p.730 (1990).

63. G.A.Bali, W.W.Morey, J.P. Waters, "Nd3+ fiber laser utilizing intracore Bragg reflectors", Electronics Letters, vol.26, p. 1-829 (1990).

64. G.A.Bali, W.H.Glenn, W.W.Morey, and P.K.Cheo, "Modelling of short, single-frequency, fiber lasers in high-gain fiber", IEEE Photonics Technology Letters, vol.5, p.649 (1993).

65. G.A.Bali and W.W.Morey "Continuously tunable single-mode erbium fibre laser", Opt. Lett., vol. 17, p. 420 (1992).

66. J.L.Zyskind, V.Mizrahi, D.J.DiGiovanny and J.W Sulhoff.: "Short single frequency erbium-doped fibre laser", Electron. Lett., vol. 28, pp. 1385 (1992).

67. W.H.Loh, L.Dong and J.E.Caplen: "Single-sided output Sn/Er/Yb distributed feedback fibre laser", Appl. Phys. Lett., vol. 69, p. 2151 (1996).

68. L.Dong, W.H.Loh, J.E.Caplen, K.Hsu, J.D.Minelli, and L.Reekie. "Efficient single-frequency fiber lasers with novel photosensitive Er/Yb optical fibers", Optics Letters, vol. 22, p.694 (1997).

69. V.P.Gapontsev, I.E.Samartsev, A.A.Zayat, and R.R.Loryan, "Laser diode pumped Yb-doped single-mode tunable laser", Adv. Solid-State Lasers, Hilton Head, NC, Techn. Dig., pap. WC1-1, p.214 (1991).

70. R.H.Stolen, E.P.Ippen, A.R.Tynes. "Raman oscillation in glass optical waveguide", Appl. Phys. Lett., vol.20, .62 (1972).

71. R.H.Stolen and E.P.Ippen. "Raman gain in glass optical waveguide", Appl.Phys. Lett., vol.22, .276 (1973).

72. K.O.Hill, B.S.Kawasaki and D.C.Johnson, "Low-threshold cw Raman laser", Appl.Phys. Lett., vol.29, p. 181 (1976).

73. Chinlon Lin, R.N.Stolen, L.G.Cohen, "A tunable 1.1 (im fiber Raman oscillator", Appl.Phys. Lett., vol.31, p. 97 (1977).

74. E.M.Dianov, D.G.Fursa, A.A.Abramov, M.I.Belovolov, M.M.Bubnov, A.V.Shipulin, A.M.Prokhorov, G.G.Devyatykh, A.N. Gur'yanov, V.F.Khopin. "Raman fiber-optic amplifier of signals at the wavelength of 1.3 цт.", Quantum Electronics, vol.24, p.749 (1994).

75. Е.М.Дианов, А.М.Прохоров. "Рамановский волоконный лазер (варианты) и волоконные Брэгговские решетки". Патент РФ № 2095902, приоритет от 10 ноября 1997 г. "Raman fiber laser (variants) and fiber Bragg gratings" U.S. Patent 5 833 700, Nov. 17, 1998.

76. M. Rini, I. Cristiani, V. Degiorgio "Numerilal modeling and optimization of cascaded CW Raman Lasers" IEEE J. Quantum Electron, vol. 36 p.l 117 (2000).

77. И.А.Буфетов, Е.М.Дианов. "Простая аналитическая модель непрерывного многокаскадного ВКР-лазера на волоконном световоде" Квантовая электроника, том 27, с.873 (2000).

78. А.С.Курков. "Оптимизация и прогнозирование волноводных свойств одномодовых волоконных, световодов" Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. ИОФ АН, Москва,1989.

79. B.J.Ainslie. "A review of the fabrication and properties of Erbium-doped fibres for optical amplifiers". J. Lightwave Technol., v.9, no.2, (1991).

80. A.Liu, K.Ueda. "The absorption characteristics of circular, offset, and rectangular double-clad fivers", Optics Communications, vol.132, p.511 (1996).

81. J.D.Minelly, Z.J.Chen, R.L.Laming and J.E.Caplen., "Efficient cladding pumping of an Er3+ fibre," Proc. of 21st Eur. Conf. On Optical. Communication., Brussels, September 17-21, 1995, vol.2, pp.917 (1995).

82. T.Mizunami, S.Gupta, T.Yamao, T.Shimomura. "Multimode fiber Bragg gratings-spectral characteristics and applications", Proc. Conf IOOC-ECOC'97, Edinburgh, UK, 22-25 September, vol.3, p. 182 (1997).

83. Z.J.Chen, A.B.Grudinin, J.Porta, and J.D.Minelly. " Enhanced Q switching in double-clad fiber lasers", Optics Letters, vol. 23, p.454 (1998).

84. S.V.Chernikov, Y.Zhu, J.R.Taylor, V.P.Gapontsev. "Supercontinuum self-Q-switched ytterbium fiber laser". Optics Letters, vol.22, p.298 (1997).

85. D.Grukh, A.Kurkov, I.Razdobreev, A.Fotiadi "Self-Q-switched double-clad Yb-doped fiber laser", Techn. Digest of IQEC/LAT-2002, P. LME-35, Moscow, Russia, June 22-27,2002.

86. Д.А.Грух, А.С.Курков, И.М.Раздобреев, А.А.Фотиади. "Самомодуляция добротности иттербиевого волоконного лазера с накачкой в оболочку", Квантовая электроника, т.32, с.1017-1019 (2002).

87. C.W.Hodgson, A.M.Vengsarkar, "Spectrally shaped high-power amplified spontaneous emission sources incorporating long-period gratings", Optical Fiber Communication Conf. OFC'96, San Jose, USA, February 25-March 1, Techn. Dig., v.2, pp.29-30 (1996).

88. V.M.Paramonov, A.S.Kurkov, M.Yu.Tsvetkov, I.D.Zalevsky "Broadband source based on Yb-doped double-clad fiber" Techn. Digest of IQEC/LAT-2002, P. LME-34, Moscow, Russia, June 22-27,2002.

89. N.Kurukitkoson, H.Suguhara, S.KTuritsyn, O.N.Egorova, A.S.Kurkov, V.M.Paramonov, E.M.Dianov "Optimization of two-stage Raman converter based on P-doped fibre: modeling and experiment", Electronics Letters, vol.37, p.1281 (2001).

90. M. Rini, I. Cristiani, V. Degiorgio, A.S.Kurkov, V.M.Paramonov "Experimental and numerical optimization of fiber Raman lasers", Optics Communications, v.203 (1-2), pp. 139-144,2002.

91. M. Rini, I. Cristiani, V. Degiorgio, A.S.Kurkov, V.M.Paramonov Numerical Modeling and Optimization of a cascaded Raman Fiber Laser. Proc. of EuroCLEO-2001.

92. С.Д. Захаров, А.В.Иванов, "Светокислородный эффект в клетках и перспективы его применения в терапии опухолей" Квантовая электроника, том 29, с. 192 (1999).

93. А.С.Курков, Е.В.Першина, В.М.Парамонов, О.И.Медведков, И.М.Пархоменко, Я.В.Румбаль "Мощный волоконный лазер на 1266 нм для фототерапии", Труды конференции "Оптика-99", Санкт-Петербург, 19-21 сентября (1999).

94. N.Kurukitkoson, H.Suguhara, S.K.Turitsyn, O.N.Egorova, A.S.Kurkov, V.M.Paramonov, E.M.Dianov "Optimization of two-stage Raman converter based on P-doped fibre: modeling and experiment", Proc. of ECOC'2001, p. Tu.B.2.4, Amsterdam, 2001

95. Е.М.Дианов, А.С.Курков, И.А.Буфетов. Рамановский волоконный лазер Патент на изобретение №2158458, приоритет от 08.02.2000

96. N.Kurukitkoson, S.K.Turitsyn, A.S.Kurkov, O.N.Egorova, E.M.Dianov. "Efficiency spectrum comparison between Germanium and Phosphorus based Raman fiber converters", Optical Amplifiers and Their

97. Applications, Vancouver, Canada, 14-17 July, Techn. Digest, p. OMC4, 2002

98. A.S.Kurkov, V.M.Paramonov, O.I.Medvedkov, S.A.Vasiliev, E.M.Dianov "Raman fiber laser at 1.45 p,m: comparison of different schemes" Proc. of Conf Optical Amplifiers and Their Application, Canada (2000).

99. P.Myslinski, D.Nguen, and J.Chrostowski. "Effects of concentration on the performance of erbium-doped fiber amplifiers" IEEE J of Lightwave Communication, vol.15, p.l 12 (1997).

100. M.Ohashi, M.Tateda, K.Tajima, and K.Shiraki. "Design of viscosity-matched optical fibers", IEEE Photonics Techn. Lett., vol.4, p. 1023 (1992).

101. M.Ohashi, M.Tateda, K.Tajima, and K.Shiraki. " Imperfection loss reduction in viscosity-matched optical fibers", IEEE Photonics Techn. Lett., vol.4, p.1023 (1992).

102. T.Maxworthy. "Experimental study of interface instability in a Hele-Shaw cell", Physical review A, vol. 39, p.5863 (1989).

103. E.Delevaque, T.Georges, M.Monerie, P.Lamouler, and J.- F.Bayon. "Modeling of pair-induced quenching in erbium-doped silicate fibers", .IEEE Photonics Techn. Lett., vol.5, p.73 (1993).

104. T.Kashiwada, M.Shigematsu, M.Kakui, M.Onishi, M.Nishimura. "Gain-flattened optical-fiber amplifiers with a hybrid Er-doped-fiber configuration for WDM transmission" Techn. Digest Conf. on Optical Fiber Communication, v.l pp.77-78 San Diego, USA, 1995

105. R.A.Betts, SJ.Frisken, D.Wong. "Split-beam Fourier filter and its application in a gain-flattened EDFA" Techn. Digest Conf. on Optical Fiber Communication, v.l p.80, San Diego, USA, 1995

106. M.Tashibana, R.I.Laming, P.R.Morkel, D.N.Paine. "Erbium-doped fiber amplifier with flattened gain spectrum", IEEE Photonics Techn. Letters, v.3, p.l 18 (1991).

107. P.Bousselet, M.Bettiati., L.Gasca., M.Goix, F.Boubal., C.Sinet, F.Leplingard, D.Bayart. "+26 dBm output power from an engineered cladding-pumped Yb-free ERFA for L-band WDM applications", Techn. Dig. OFC'2000, p.WG5 (Baltimore, Maryland, 2000).

108. S.G. Grubb, D.J. DiGiovanni, J.R. Simpson, W.Y. Cheung, S.Sanders,

109. D.F.Weltch, B.Rockney. "Ultrahigh power diode-pumped 1.5 |лт fiber amplifier", Techn. Dig. OFC'96, p.TuG4 (San Jose, California, 1996).

110. А.С.Курков, В.М.Парамонов, О.Н.Егорова, О.И.Медведков,

111. E.М.Дианов, М.В.Яшков, А.Н.Гурьянов, И.Д.Залевский, С.Е.Гончаров "Мощный эрбиевый волоконный усилитель с накачкой от рамановского волоконного конвертора на основе фосфорсиликатного световода." Квантовая электроника, том 31, с.801 (2001).

112. A.Yariv. «Optical Electronics», Fourth Edition, Sounders College publishing, pp.500-511 (1995).

113. S.V.Chernikov, J.R.Taylor and R.Kashyap: "Coupled-cavity erbium fibre lasers incorporating fibre grating reflectors", Optics Letters, 1993, 18, pp.2023-2025.

114. A.S.Kurkov, P.Bernage, P.Niay, M.Douay, W.H.Xie "1.55 p.m single-frequency long-cavity fibre laser with тт/2 phase-shifted DFB modeselection" IEE, Colloquim on Optical Fibre Grating, London, 7 February, 1997, Ref.1:1997/037, pp.12.1-12.4.

115. M.Douay, T.Feng, P.Bernage, P.Niay., E.Delevaque, and T.George "Birefringence in optica fiber laser with intracore fiber Bragg grating" IEEE Photon. Techn. Lett., vol. 4, p.844 (1992).

116. A.S.Kurkov, M.Douay, O.Duhem, B.Leleu, J.F.Henniot, J.F.Bayon L.Rivoallan "Long-period fibre grating as a wavelength selective polarisation element" Electronics Letters, vol.33, p.616, (1997)

117. А.С.Курков, Васильев С.А., Королев И.Г., Медведков О.И., Дианов Е.М. "Волоконный лазер с внутрирезонаторным поляризатором на основе волоконной решетки с большим периодом" Квантовая электроника, том 31,с 421 (2001)

118. A.S.Kurkov, O.LMedvedkov, V.M.Paramonov, E.M.Dianov. "Fiber Raman source emitting at 1.65 |im", 11th International Laser Physics Workshop 2002, Book of Abstracts, p.135, Bratislava, Slovakia, July 1-5, 2002.

119. A.C. Курков, В.М.Парамонов, O.H. Егорова, О.И. Медведков, Е.М. Дианов, И.Д.Залевский, С.Е.Гончаров " Волоконный ВКР-усилитель195на длину волны 1.65 мкм", Квантовая электроника 32, с.747-750 (2002)

120. D.C.Hanna, R.M.Percival, R.G.Smart. "Continuous-wave oscillation of holmium-doped silica fibre laser", Electronics Letters, vol.25, pp.593-594, (1989)

121. A.S.Kurkov, E.M.Dianov, O.I.Medvedkov, G.A.Ivanov, V.A.Aksenov, V.M.Paramonov, S.A.Vasiliev, E.V.Pershina "Efficient silica-based Ho3+-fiber laser for 2 fim spectral range pumped at 1.15 fim", Electronics Letters, vol.36, p.1015, (2000)

122. A.S.Kurkov, E.M.Dianov, O.I.Medvedkov, G.A.Ivanov, V.A.Aksenov, V.M.Paramonov, S.A.Vasiliev, E.V.Pershina "Efficient CW Ho3+-doped silica fibre laser operating at 2 цт" Conf. Digest CLEO-Europe 2000, p.174,10-15 September 2000, Nice, France.