Spatiotemporal guided bullets in multimode fiber

M. Zitelli, M. Ferraro, F. Mangini, L. Leggio, D. S. Kharenko, A. Niang, A. Tonello, V. Couderc, T. Hansson, S. Wabnitz

Результат исследования: Публикации в книгах, отчётах, сборниках, трудах конференцийстатья в сборнике материалов конференциинаучнаярецензирование

Аннотация

Beam self-imaging of ultrashort pulses in nonlinear graded-index (GRIN) multimode optical fibers is of interest for many applications, including spatiotemporal mode-locking in fiber lasers. We obtained a new analytical description for the nonlinear evolution of a laser beam of arbitrary transverse shape propagating in a GRIN fiber. The longitudinal beam evolution could be directly visualized by means of femtosecond laser pulses, propagating in the anomalous or in the normal dispersion regime, leading to light scattering out of the fiber core via the emission of blue photo-luminescence. As the critical power for self-focusing is approached and even surpassed, a host of previously undisclosed nonlinear effects is revealed, including strong multiphoton absorption by oxygen-deficiency center defects and Germanium inclusions, splitting and shifting of the self-imaging period, filamentation, and conical emission of the guided light bullets. We discovered that nonlinear loss has a profound influence on the process of high-order spatiotemporal soliton fission. The beam energy carried by the fiber is clamped to a fixed value, and nonlinear bullet attractors with suppressed Raman frequency shift and fixed temporal duration are generated, leading to highly efficient frequency conversion of the input near-infrared femtosecond pulses into mid-infrared multimode solitons.

Язык оригиналаанглийский
Название основной публикацииNonlinear Frequency Generation and Conversion
Подзаголовок основной публикацииMaterials and Devices XX
РедакторыPeter G. Schunemann, Kenneth L. Schepler
ИздательSPIE
ISBN (электронное издание)9781510641754
DOI
СостояниеОпубликовано - 2021
СобытиеNonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX 2021 - Virtual, Online, Соединенные Штаты Америки
Продолжительность: 6 мар 202111 мар 2021

Серия публикаций

НазваниеProceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering
Том11670
ISSN (печатное издание)0277-786X
ISSN (электронное издание)1996-756X

Конференция

КонференцияNonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX 2021
СтранаСоединенные Штаты Америки
ГородVirtual, Online
Период06.03.202111.03.2021

Предметные области OECD FOS+WOS

  • 1.01 МАТЕМАТИКА
  • 1.02 КОМПЬЮТЕРНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ НАУКИ
  • 1.03 ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ И АСТРОНОМИЯ
  • 2.02.IQ ИНЖЕНЕРИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Spatiotemporal guided bullets in multimode fiber». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать