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

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».