| Предисловие | 9 |
| Введение | 11 |
| |
| Глава 1. Свойства волноводных мод микроструктурированных волокон | 21 |
| |
| 1.1. Одномодовый режим в микроструктурированных волокнах | 21 |
| 1.2. Уравнения волноводных мод: общая постановка задачи | 22 |
| 1.3. Методы численного анализа собственных мод микроструктурированных |
 волокон | 23 |
| 1.3.1. Метод возмущений | 23 |
| 1.3.2. Метод разложения по плоским волнам | 25 |
| 1.3.3. Метод конечных разностей | 26 |
| 1.3.4. Модель коаксиального волновода | 26 |
| 1.3.5. Метод разложения по функциям Эрмита-Гаусса | 29 |
| 1.3.6. Степенной метод | 37 |
| 1.4. Качественный анализ оптических потерь и условий фазового |
| согласования в собственных модах полых ФК-волокон | 38 |
| 1.4.1. Полые волноводы в нелинейной оптике сверхкоротких |
| импульсов | 38 |
| 1.4.2. Уменьшение оптических потерь в полых волноводах |
| с ФК-оболочкой | 41 |
| 1.4.3. Оптические потери излучения накачки в полом волокне |
| со сплошной и ФК-оболочкой | 43 |
| 1.4.4. Распространение высших оптических гармоник в полом |
| волноводе | 45 |
| 1.4.5. Фазовый синхронизм при генерации высших гармоник в полом |
| волокне с ФК-оболочкой | 46 |
| 1.5. Заключение | 48 |
| Литература | 49 |
| |
| Глава 2. Основы нелинейной волоконной оптики сверхкоротких импульсов | 52 |
| |
| 2.1. Сверхкороткие импульсы в нелинейной волоконной оптике | 52 |
| 2.2. Основные физические процессы | 55 |
| 2.2.1. Эффекты дисперсии | 55 |
| 2.2.2. Фазовая самомодуляция | 56 |
| 2.2.3. Фазовая кросс-модуляция | 57 |
| 2.2.4. Многоволновые взаимодействия и генерация гармоник высокого |
| порядка | 58 |
| 2.2.5. Вынужденное комбинационное рассеяние | 59 |
| 2.2.6. Эффекты, связанные с ионизацией газа | 59 |
| 2.3. Синтез сверхкоротких импульсов путём генерации сфазированных |
| эквидистантных спектральных компонент | 60 |
| 2.4. Генерация сверхкоротких импульсов на основе фазовой |
| самомодуляции | 61 |
| 2.4.1. Характеристики собственных мод полых волноводов | 61 |
| 2.4.2. Уравнение фазовой самомодуляции и его решение | 62 |
| 2.4.3. Эволюция амплитуды и чирпа | 63 |
| 2.4.4. Амплитуда сжатого импульса | 63 |
| 2.5. Фазовая кросс-модуляция и управление сверхкороткими импульсами | 65 |
| 2.6. Четырёхволновые взаимодействия в полых волноводах и повышение |
| чувствительности методов нелинейно-оптического газового анализа | 71 |
| 2.6.1. Диагностический аспект нелинейно-оптических процессов |
| в полых волноводах | 71 |
| 2.6.2. Основные соотношения для четырёхволнового взаимодействия |
| в полых волноводах | 73 |
| 2.6.2.1. Амплитуда ЧВВ-сигнала | 73 |
| 2.6.2.2. Увеличение эффективности ЧВВ в волноводном режиме | 76 |
| 2.6.2.3. Снятие запрета на генерацию третьей гармоники | 78 |
| 2.6.3. Экспериментальная техника | 78 |
| 2.6.4. Влияние высших волноводных мод | 80 |
| 2.7. Генерация гармоник высокого порядка в наполненных газом полых |
| волноводах | 85 |
| 2.7.1. Полые волноводы как источники когерентного |
| коротковолнового излучения | 85 |
| 2.7.2. Нелинейно-оптический отклик и эффекты распространения | 86 |
| 2.7.3. Эффекты ионизации | 88 |
| 2.8. Синтез сверхкоротких световых импульсов в полом волноводе |
| с комбинационно-активным газом | 90 |
| 2.8.1. Нелинейно-оптические процессы в газовых средах |
| и аттосекундная физика | 90 |
| 2.8.2. Влияние расстройки групповых скоростей на формирование |
| сверхкоротких импульсов | 92 |
| 2.8.3. Пути уменьшения групповой расстройки в полых волноводах | 96 |
| 2.8.4. Генерация множественных стоксовых и антистоксовых |
| компонент и синтез сверхкоротких импульсов | 97 |
| 2.8.5. Селективное возбуждение комбинационно-активных колебаний | 99 |
| 2.9. Уменьшение оптических потерь в полых волноводах с периодической |
| оболочкой | 102 |
| 2.10. Заключение | 104 |
| Литература | 105 |
| |
| Глава 3. Волноводное увеличение эффективности нелинейно-оптических |
| процессов в микроструктурированных волокнах | 110 |
| |
| 3.1. Микроструктурированные волокна: новый этап нелинейной оптики | 110 |
| 3.2. Физика волноводного увеличения эффективности |
| нелинейно-оптических процессов | 112 |
| 3.3. Роль дифракции и физический предел волноводного увеличения |
| эффективности нелинейно-оптических процессов | 113 |
| 3.4. Асимптотические выражения и численный анализ фактора |
| волноводного увеличения эффективности нелинейно-оптических |
| процессов | 116 |
| 3.5. ВКР и КАРС в собственных модах полых фотонно-кристаллических |
| волокон | 119 |
| 3.6. Вынужденное комбинационное рассеяние | 120 |
| 3.7. Когерентное антистоксово рассеяние света | 123 |
| 3.8. Заключение | 130 |
| Литература | 131 |
| |
| Глава 4. Управление локализацией света и нелинейно-оптическими |
| взаимодействиями в микро- и наноструктурированных волокнах | 135 |
| |
| 4.1. Управление оптическими явлениями в микроструктурированных |
| волокнах | 135 |
| 4.2. Перестройка фотонной запрещённой зоны ФК-оболочки |
| наноструктурированных волокон | 137 |
| 4.2.1. Численный анализ дисперсии и спектра пропускания |
| ФК-волокна | 137 |
| 4.2.2. Измерение спектра пропускания оболочки ФК-волноводов | 142 |
| 4.3. Нелинейно-оптические взаимодействия сверхкоротких импульсов |
| в микроструктурированных волокнах | 144 |
| 4.3.1. Площадь волноводной моды и эффективность фазовой |
| самомодуляции в дырчатом волокне | 144 |
| 4.3.2. Экспериментальная техника | 146 |
| 4.3.3. Результаты и обсуждение | 147 |
| 4.4. Заключение | 149 |
| Литература | 149 |
| |
| Глава 5. Модовая структура и спектральные свойства излучения |
| суперконтинуума в микроструктурированных волокнах | 152 |
| |
| 5.1. Генерация суперконтинуума в микроструктурированных волокнах | 152 |
| 5.2. Экспериментальная методика генерации суперконтинуума | 154 |
| 5.3. Модовая структура излучения суперконтинуума | 156 |
| 5.4. Нелинейно-оптическое преобразование частотных компонент |
| суперконтинуума и кросс-корреляционные измерения | 158 |
| 5.5. Управление генерацией суперконтинуума с помощью изменения |
| начального чирпа | 160 |
| 5.6. Форма спектра излучения суперконтинуума | 162 |
| 5.7. Заключение | 164 |
| Литература | 164 |
| |
| Глава 6. Преобразование частоты фемтосекундных импульсов |
| в микроструктурированных волокнах | 167 |
| |
| 6.1. Проблема преобразования частоты и микроструктурированные |
| волокна | 167 |
| 6.2. Мультиплексное преобразование частоты неусиленных импульсов |
| титан-сапфирового лазера | 168 |
| 6.2.1. Экспериментальная методика | 168 |
| 6.2.2, Четырёхволновые взаимодействия и мультиплексное |
| преобразование частоты | 171 |
| 6.3. Преобразование частоты импульсов оптического параметрического |
| усилителя и генерация управляемого суперконтинуума | 174 |
| 6.4. Нелинейно-оптическая трансформация спектра фемтосекундных |
| импульсов лазера на хром-форстерите | 177 |
| 6.5. Преобразование частоты неусиленных фемтосекундных импульсов |
| в МС-волокнах для приложений в фотохимии | 181 |
| 6.6. Генерация третьей гармоники в условиях фазовой кросс-модуляции | 186 |
| 6.6.1. Фазовая кросс-модуляция | 186 |
| 6.6.2. Амплитуда и фаза импульса третьей гармоники | 187 |
| 6.6.3. Фазовая расстройка для процесса генерации третьей |
| гармоники | 188 |
| 6.6.4. Форма спектра импульса третьей гармоники | 189 |
| 6.7. Фемтосекундная спектроскопия когерентного антистоксова |
| рассеяния света с использованием перестраиваемого излучения, |
| генерируемого в фотонно-кристаллических волокнах | 192 |
| 6.8. Поляризационно-управляемая трансформация спектра фемтосекундных |
| импульсов в двулучепреломляющих микроструктурированных волокнах | 197 |
| 6.9. Генерация фемтосекундных импульсов антистоксова излучения | 201 |
| 6.10. Заключение | 206 |
| Литература | 207 |
| |
| Глава 7. Волноводные моды полых фотонно-кристаллических волокон | 211 |
| |
| 7.1. Полые волокна с фотонно-кристаллической оболочкой | 211 |
| 7.2. Экспериментальная техника и методика измерений | 214 |
| 7.3. Спектры пропускания и оптические потери | 216 |
| 7.4. Транспортировка мощных лазерных импульсов | 219 |
| 7.5. Полые волокна с апериодической структурой оболочки | 221 |
| 7.6. Эволюция огибающей и фазы фемтосекундных импульсов в полых |
| фотонно-кристаллических волокнах | 222 |
| 7.7. Возможности транспортировки и фокусировки сверхкоротких |
| импульсов мягкого рентгеновского излучения в поликапиллярных |
| волноводах | 227 |
| 7.8. Заключение | 230 |
| Литература | 232 |
| |
| Глава 8. Нелинейные взаимодействия лазерных импульсов в полых |
| фотонно-кристаллических волокнах | 235 |
| |
| 8.1. Четырёхволновое взаимодействие в полых фотонно-кристаллических |
| волокнах | 235 |
| 8.2. Фазовая самомодуляция фемтосекундных импульсов в полых |
| фотонно-кристаллических волокнах | 238 |
| 8.3. Эффекты пространственного самовоздействия мощных лазерных |
| импульсов в полых фотонно-кристаллических волноводах | 243 |
| 8.4. Заключение | 248 |
| Литература | 249 |
| |
| Глава 9. Нелинейная оптика фемтосекундных импульсов в перетянутых |
| волокнах | 251 |
| |
| 9.1. Спектральное сверхуширение субнаноджоулевых фемтосекундных |
| импульсов лазера на хром-форстерите в перетянутом волокне | 251 |
| 9.2. Условия обобщённого фазового синхронизма для процесса генерации |
| третьей гармоники в условиях групповой задержки и нелинейного |
| сдвига фазы | 255 |
| 9.3. Синхронная генерация третьей гармоники и двойной фазовый |
| синхронизм при каскадных параметрических взаимодействиях |
| в перетянутых волокнах | 262 |
| 9.4. Заключение | 266 |
| Литература | 267 |
| |
| Глава 10. Фотонно-молекулярные моды микроструктурированных волокон | 270 |
| |
| 10.1. Микроструктурированные волокна: многообразие архитектуры |
| и новые приложения | 270 |
| 10.2. Скалярная теория дисперсии двумерной циклической фотонной |
| молекулы | 271 |
| 10.3. Экспериментальная техника | 275 |
| 10.4. Фотонные молекулы и фотонные кристаллы, генерирующие |
| суперконтинуум | 276 |
| 10.5. Заключение | 278 |
| Литература | 278 |
| |
| Заключение | 280 |
