Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Вабниц Стефан Италия, Германия
Номер договора
14.Y26.31.0017
Период реализации проекта
2017-2021

По данным на 30.01.2020

29
Количество специалистов
8
научных публикаций
1
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Свет при распространении в многомодовом оптическом волокне возбуждает множество мод, которые подвергаются сильному смешению и, как следствие, многомодовое волокно передает пространственно низкокачественный свет, пострадавший от искажений. Благодаря этому, интерес к многомодовому волокну пошел на спад и по этой причине работ, посвященных нелинейным свойствам в многомодовом волокне, относительно мало и большинство из них теоретические. Сотрудниками лаборатории развивается ряд новых технологий, основанных на управлении пространственно-временными характеристиками нелинейно-оптических процессов в многомодовых и многосердцевинных волоконных световодах, что является новой областью современной фотоники, которая находится на начальном этапе своего зарождения.

Название проекта: Пространственно-временная нелинейная оптика многомодовых и многоядерных волоконных систем

Приоритет СНТР: а, в


Цели и задачи

Направления исследований:

  • Теоретическое и экспериментальное исследование пространственно-временной и спектральной динамики ультракоротких импульсов при их распространении в многомодовых и многосердцевинных световодах и устройствах на их основе
  • Анализ пропускной способности при передаче информации по многомодовым и многосердцевинным световодам для систем оптической связи с пространственным уплотнением каналов
  • Исследование физических основ и возможностей применения оптических систем на основе многомодовых и многосердцевинных световодов, структурированных с помощью фемтосекундных импульсов, в том числе лазеров и сенсоров нового типа

Цель проекта: Организация в Новосибирском государственном университете лаборатории нелинейной пространственно-временной динамики многомодовых и многосердцевинных волоконных систем, работающей на мировом уровне и способной после окончания гранта обеспечить свое развитие за счет привлекаемых грантовых и хозяйственно-договорных работ из российских и международных источников


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Разработаны модели нелинейной пространственно-временной динамики в многомодовых системах и проведено их тестирование на конкретных задачах.
  • Проведен анализ распространяющихся в многомодовых оптических волноводах нелинейных когерентных структур и их нестабильностей, обнаружен и исследован эффект керровской самочистки пучка.
  • Создана экспериментальная база и разработаны методы измерения пространственно-временной и спектральной динамики в многомодовых и многосердцевинных волокнах, волоконных лазерах и сенсорных системах.
  • Разработаны основы нелинейной теории информации в многомодовых волокнах.
  • Разработаны физические принципы фемтосекундной модификации и формирования периодических структур показателя преломления в многомодовых и многосердцевинных волокнах, записаны и протестированы первые образцы.
  • Разработаны экспериментальные подходы по одновременной регистрации пространственно-временной и пространственно-спектральной динамики в многомодовых и многосердцевинных волокнах.
  • Разработан комплекс программ для численного анализа решений системы нелинейных уравнений с учетом шума, описывающих распространение сигнала в многомодовых волокнах.
  • Разработаны методики характеризации записанных структур в многомодовых волокнах.

Внедрение результатов исследования:

Создан программный комплекс для численного анализа решений системы нелинейных уравнений с учетом шума, описывающих распространение сигнала в многомодовых волокнах «MulModN-1». Он применяется для проектирования многомодовых систем передачи информации и исследования нелинейных эффектов при распространении сигнала.

Образование и переподготовка кадров:

  • Участие в работе молодежной школы School on Complexity in Nonlinear Photonics (Италия, 2017 г.) в качестве организаторов (С. Вабниц, Д. В. Чуркин), лекторов (Е. В. Подливилов, С. А. Бабин) и слушателей (Д. Бочек).
  • Разработан и внедрен новый курс лекций по нелинейной оптике.
  • Ведущим ученым прочитано 6 научно-образовательных лекций для аспирантов и студентов – участников проекта.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  •  На базе лаборатории работает совместный с Институтом автоматики и электрометрии СО РАН (Россия) научно-образовательный центр в области автоматики и волоконной оптики, а также выполняются совместные работы ООО «Фемтотех» (Россия) по хозяйственному договору.
  • Отремонтированы и запущены в эксплуатацию помещения лаборатории.

Другие результаты:

  • Прочитаны 6 докладов на конференциях, из них 4 – приглашенные.
  • Опубликованы 8 научных статей и 1 монография по теме проекта, 2 работы приняты в печать.
  • Подготовлена совместная монография ведущего ученого и сотрудников лаборатории.
Сотрудничество:
  • Институт сложных систем г. Рима (Италия): получен совместный грант РФФИ-ИТАЛ-Т по исследованию случайной генерации в многомодовых волокнах
  • Университет Парижа имени Дидро (Франция): подготовлена совместная заявка на грант по исследованию многомодовых микрорезонаторов
  • Университет г. Брешиа (Италия): проведены совместные работы по усовершенствованию экспериментальной установки для наблюдения эффекта самочистки в волокнах с большим диаметром, а также измерены распределения интенсивности при различных размерах падающего пучка
  • Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Россия): разработаны физические принципы фемтосекундной модификации и формирования периодических структур показателя преломления в многомодовых и многосердцевинных волокнах
  • ООО «Фемтотех» (Россия): исследование стабильности параметров фемтосекундной модификации и формирования периодических структур показателя преломления в различных световодах
Скрыть Показать полностью
Krupa K., Tonello A., Shalaby B.M., Fabert M., Barthélémy A., Millot G., Wabnitz S., Couderc V.
Spatial beam self-cleaning in multimode fiber. Nat. Photon. Vol. 11: 237–241 (2017).
Guenard R., Krupa K., Dupiol R., Fabert M., Bendahmane A., Kermene V., Desfarges-Berthelemot A., Auguste J.L., Tonello A., Barthélémy A., Millot G., Wabnitz S. & Couderc V.
Kerr self-cleaning of pulsed beam in an ytterbium doped multimode fiber. Opt. Express. Vol. 25: 4783–4792 (2017).
Dupiol R., Bendahmane A., Krupa K., Tonello A., Fabert M., Kibler B., Sylvestre T., Barthelemy A., Couderc V., Wabnitz S. & Millot G.
Far-detuned cascaded intermodal four-wave mixing in a multimode fiber. Opt. Letters. Vol. 42: 1293–1296 (2017).
Ceoldo D., Krupa K., Tonello A., Couderc V., Modotto D., Minoni U., Millot G. & Wabnitz S.
Second harmonic generation in multimode graded-index fibers: spatial beam cleaning and multiple harmonic sideband generation. Opt. Letters. Vol. 42: 971–974 (2017).
Guenard R., Krupa K., Dupiol R., Fabert M., Bendahmane A., Kermene V., Desfarges-Berthelemot A., Auguste J. L., Tonello A., Barthélémy A., Millot G., Wabnitz S., Couderc V.
Nonlinear beam self-cleaning in a coupled cavity composite laser based on multimode fiber. Opt. Express. Vol. 25: 022219 (2017).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Функциональные квантовые материалы

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Физика

Москва

Клингелер Рюдигер

Германия

2021-2023

Лаборатория спиновой физики двумерных материалов

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Физика

Москва

Яковлев Дмитрий Робертович

Россия

2021-2023

Лаборатория магноники и радиофотоники им. Б.А. Калиникоса

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)

Физика

Санкт-Петербург

Костылев Михаил Павлович

Австралия, Россия

2021-2023