Импульсный параметрический генератор на основе кристаллов KТР с трехзеркальным кольцевым резонатором: численное моделирование

Разработана численная модель импульсной параметрической генерации в кольцевом трехзеркальном параметрическом генераторе света (ПГС) на кристаллах KTiOPO₄ (KТР). Модель включает в себя решение системы связанных укороченных уравнений, описывающих параметрическую генерацию в кольцевом резонаторе, частично заполненном тремя кристаллами, с использованием граничных условий для амплитуд полей и начальных условий, соответствующих уровню квантовых шумов. Показано, что для условий, реализуемых в экспериментах, численная модель удовлетворительно количественно описывает энергетические, временные и пространственные характеристики импульсов излучения сигнальной волны и их зависимость от энергии импульсов излучения накачки и параметров резонатора ПГС. На основе анализа результатов численного моделирования сформулированы условия, обеспечивающие получение эффективной (к.п.д.  >40 %) генерации мощных импульсов излучения сигнальной волны без разрушения кристаллов KТР.

1. N. P. Barnes. SPIE, 663 (1986), doi: 10.1117/12.938648

2. L. G. Holmer, G. Rustad, M. W. Haakestad. Appl. Opt., 57, N 23 (2018) 6760—6767

3. Н. Б. Горбунова, В. С. Улащик, Л. Е. Батай, А. И. Водчиц, В. А. Орлович. Докл. НАН Беларуси, 54, № 1 (2010) 94—97

4. М. Богданович, А. Григорьев, К. Ланцов, К. Лепченков, А. Рябцев, Г. Рябцев, В. Титовец, М. Щемелев. Фотоника, 55 (2016) 58—64

5. Б. И. Степанов, П. А. Апанасевич. Журн. прикл. спектр., 2, № 1 (1965) 37—44

6. P. A. Apanasevich, D. E. Gakhovich, A. S. Grabtchikov, V. A. Orlovich. J. Modern Opt., 38, N 1 (1991) 151—159

7. M. Kaskow, L. Gorajev, W. Zendzian, J. Jabczynskii. Opto-Electron. Rev., 26 (2018) 188—193

8. J. E. Nettleton, B. W. Schilling, D. N. Barr, J. S. Lei. Appl. Opt., 39, N 15 (2000) 2428—2432

9. В. И. Дашкевич, А. И. Водчиц, В. А. Орлович, Н. С. Казак, В. К. Павленко, В. И. Покрышкин, И. П. Петрович, В. В. Руховец. Журн. прикл. спектр., 73, № 4 (2006) 535—543 [V. I. Dashkevich, A. I. Vodchits, V. A. Orlovich, N. S. Kazak, V. K. Pavlenko, V. I. Pokryshkin, I. P. Petrovich, V. V. Rukhovets. J. Appl. Spectr., 73 (2006) 604—612]

10. В. Л. Наумов, А. М. Онищенко, А. С. Подставкин, А. В. Шестаков. Квант. электрон., 30, № 7 (2000) 632—634

11. А. А. Русак, В. И. Дашкевич, В. А. Орлович, А. П. Шкадаревич. Изв. НАН Беларуси, сер. физ.-мат. наук, 54, № 2 (2018) 210—219

12. В. И. Дашкевич, В. А. Орлович, А. П. Шкадаревич, А. С. Шушпанов. Журн. прикл. спектр., 75 № 4 (2008) 516—523 [V. I. Dashkevich, V. A. Orlovich, A. P. Shkadarevich, A. S. Shushpanov. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 539—545]

13. В. Г. Дмитриев, Л. В. Тарасов. Прикладная нелинейная оптика, Москва, Радио и связь (1982)

14. V. N. Belyi, O. L. Artemenko, V. A. Orlovich, B. B. Sevruk. Proc. SPIE, 3580 (1998) 58—72

15. И. Р. Шен. Принципы нелинейной оптики, Москва, Наука (1989)

16. Б. Б. Севрук, В. Н. Белый, Д. Е. Гахович, В. А. Орлович. Журн. прикл. спектр., 67, № 1 (2000) 56—60 [B. B. Sevruk, V. N. Belyi, D. E. Gakhovich, V. A. Orlovich. J. Appl. Spectr., 67 (2000) 70—76]

17. П. А. Апанасевич, В. И. Дашкевич, Г. И. Тимофеева. Журн. прикл. спектр., 83, № 2 (2016) 206—210 [P. A. Apanasevich, V. I. Dashkevich, G. I. Timofeeva. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 190—193]

18. В. И. Дашкевич, А. А. Русак, Г. И. Тимофеева, А. П. Шкадаревич. П. А. Апанасевич, В. А. Орлович. Изв. НАН Беларуси, сер. физ.-мат. наук, 37, № 3 (2021) 374—384