Генерация коротких импульсов с помощью фильтрации фазово-модулированного излучения непрерывного лазера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен метод генерации коротких импульсов с высокой частотой повторения. Он основан на периодической модуляции фазы излучения непрерывного лазера и последующей фильтрации через узкополосный частотный фильтр. На выходе из фильтра возникает последовательность коротких импульсов с периодом, равным половине периода модуляции. В случае резонансного фильтра, использующего атомы, ионы или молекулы с узкой линией поглощения, появление импульсов можно объяснить конструктивной интерференцией падающего излучения с излучением когерентно рассеянным резонансными частицами. Альтернативное объяснение генерации в общем случае, когда используются частотные фильтры, работающие на других принципах, основано на интерференции оставшихся после фильтрации спектральных компонент. Метод может быть применен для мультиплексирования с разделением по времени для уплотнения каналов связи. Преимуществом предлагаемого метода является использование только фазовой модуляции (необязательно строго периодической) и частотного фильтра для генерации и кодирования информации, тогда как в остальных известных методах информация вносится в последовательность регулярных импульсов с помощью амплитудной модуляции.

Об авторах

Р. Н Шахмуратов

Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр РАН"

Автор, ответственный за переписку.
Email: shakhmuratov@mail.ru
420111 г. Казань, ул. Лобачевского д. 2/31

Список литературы

  1. W. H. Knox, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 1273 (2000).
  2. T. J. Kippenberg, A. L. Gaeta, M. Lipson, and M. L. Gorodetsky, Science 361, 567 (2018).
  3. A. L. Gaeta, M. Lipson, and T. J. Kippenberg, Nat. Photonics 13, 158 (2019).
  4. A. M. Weiner, Nat. Photonics 11, 533 (2017).
  5. T. J. Kippenberg, R. Holzwarth, and S. A. Diddams, Science 332, 555 (2011).
  6. N. Yu. Dmitriev, S. N. Koptyaev, A. S. Voloshin, N. M. Kondratiev, K. N. Min'kov, V. E. Lobanov, M. V. Ryabko, S. V. Polonsky, and I. A. Bilenko, Phys. Rev. Appl. 18, 034068 (2022).
  7. P. Marin-Palomo, J. N. Kemal, M. Karpov, A. Kordts, J. Pfei e, M. H. P. Pfei er, P. Trocha, S. Wolf, V. Brasch, M. H. Anderson, R. Rosenberger, K. Vijayan, W. Freude, T. J. Kippenberg, and C. Koos, Nature 546, 274 (2017).
  8. V. Torres-Company, Nature 546, 214 (2017).
  9. N. Akhmediev, A. Ankiewicz, J.-M. Soto-Crespo, and P. Grelu, International Journal of Bifurcation and Chaos 19, 2621 (2009).
  10. K. Saha, Y. Okawachi, B. Shim, J. S. Levy, R. Salem, A. R. Johnson, M. A. Foster, M. R. E. Lamont, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Opt. Express. 21, 1335 (2013).
  11. M. Zhang, B. Buscaino, C. Wang, A. Shams-Ansari, C. Reimer, R. Zhu, J. M. Kahn, and M. Lonˇcar, Nature 568, 373 (2019).
  12. E. Podivilov, S. Smirnov, and B. Sturman, JETP Lett. 115, 601 (2022).
  13. T. Otsuji, M. Yaita, T. Nagatsuma, and E. Sano, IEEE J. Sel. Topics in Quan. Electron. 2, 643 (1996).
  14. P. V. Mamyshev, Opt. Lett. 19, 2074 (1994).
  15. V. Torres-Company, J. Lancis, and P. Andr'es, Opt. Express 14, 3171 (2006).
  16. J. E. Bjorkholm, E. H. Turner, and D. B. Pearson, App. Phys. Lett. 26, 564 (1975).
  17. D. Grischkowsky and M. M. Loy, Appll. Phys. Lett. 26, 156 (1975).
  18. T. Kobayashi, H. Yao, K. Amano, Y. Fukushima, A. Morimoto, and T. Sueta, IEEE J. Quantum Electron. 24, 382 (1988).
  19. E. A. Golovchenko, C. R. Menyuk, G. M. Carter, and P. V. Mamyshev, Electron. Lett. 31, 2198 (1995).
  20. D.-S. Kim, M. Arisawa, A. Morimoto, and T. Kobayashi, IEEE J. Sel. Top. Quantum. Electron. 2, 493 (1996).
  21. T. Komukai, T. Yamamoto, and S. Kawanishi, IEEE Photonics Technonol. Lett. 17, 1746 (2005).
  22. R. N. Shakhmuratov, F. G. Vagizov, V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, M. O. Scully, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 92, 023836 (2015).
  23. R. N. Shakhmuratov, Phys. Rev. A 95, 033805 (2017).
  24. C. R. Fern'andez-Pousa, R. Maram, and J. Azan'a, Opt. Lett. 42, 2427 (2017).
  25. A. Sheveleva and C. Finot, Microw. Opt. Technol. Lett. 63, 1616 (2021).
  26. R. N. Shakhmuratov, Laser Phys. 32, 105401 (2022).
  27. R. N. Shakhmuratov, Phys. Rev A. 100, 043823 (2019).
  28. R. N. Shakhmuratov, J. Lightwave Techn. 40, 1895 (2022).
  29. P. Helist¨o, I. Tittonen, M. Lippmaa, and T. Katila, Phys. Rev. Lett. 66, 2037 (1991).
  30. R. N. Shakhmuratov, F. Vagizov, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 84, 043820 (2011).
  31. R. N. Shakhmuratov, F. G. Vagizov, and O. A. Kocharovskaya, Bull.Russ. Acad. Sci.: Phys. 78, 199 (2014).
  32. R. N. Shakhmuratov, Phys. Rev. A 85, 023827 (2012).
  33. C. C. Kwong, T. Yang, D. Delande, R. Pierrat, and D. Wilkowski, Phys. Rev. Lett. 115, 223601 (2015).
  34. M. D. Crisp, Phys. Rev. A 1, 1604 (1970).
  35. F. J. Lynch, R. E. Holland, and M. Hamermesh, Phys. Rev. 120, 513 (1960).
  36. F. J. Harris, Phys. Rev. 124, 1178 (1961).
  37. V. Gruˇzinskis, J. H. Zhao, P. Shiktorov, and E. Starikov, Material Sciences Forum 297-298, 341 (1999).
  38. T. Mizawa, IMPATT Diodes in Semiconductors and Semimetals Part B, ed. by R. K. Willardson and A. C. Beer, Academic Press, N.Y., NY, USA (1971), v. 7, p. 371.
  39. J. F. Chen, S. Wang, D. Wei, M. M. T. Loy, G. K. L. Wong, and S. Du, Phys. Rev. A 81, 033844 (2010).
  40. J. F. Chen, H. Jeong, L. Feng, M. M. T. Loy, G. K. L. Wong, and S. Du, Phys. Rev. Lett. 104, 223602 (2010).
  41. Z. Jiang, D. E. Leaird, and A. M. Weiner, J. Quantum Electron. 42, 657 (2006).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023