Программу для моделирования импульсных режимов генерации в редкоземельных волоконных лазерах разработали в НГТУ НЭТИ

В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали софт для моделирования режимов генерации в редкоземельных волоконных лазерах с модуляцией и самомодуляцией усиления. Разработка, которая уже получила свидетельство программы для ЭВМ, позволит повысить эффективность теоретических и прикладных исследований, связанных с физикой и техникой лазерных систем, за счет экономии времени и экспериментальных ресурсов.

По словам одного из разработчиков — магистранта физико-технического факультета НГТУ НЭТИ Максима Радченко, программа представляет собой гибкий и эффективный инструмент для моделирования и изучения динамики генерации волоконных лазеров разнообразных конфигураций с различной, вплоть до нескольких километров, длиной резонатора. В основе инструмента лежит численное решение уравнения переноса для мощности излучения генерации, циркулирующего в волоконном лазерном резонаторе, и системы уравнений для коэффициента усиления этого излучения в активном волокне.

«Это позволяет моделировать широкий спектр возможных режимов лазерной генерации. В сравнении с ранее известными подходами этот метод предъявляет пониженные требования к вычислительным ресурсам, в частности, требует меньше оперативной памяти. Этого удалось добиться за счет того, что в каждый момент времени обрабатывается только одна пространственная сетка эволюции мощности лазерного излучения, что позволяет обходиться более простыми компьютерными рабочими станциями при моделировании и не требует обязательного использования компьютерных кластеров», — отметил Максим Радченко.

Как рассказал руководитель лаборатории общей и прикладной фотоники, заведующий кафедрой лазерных систем НГТУ НЭТИ Борис Нюшков, программа для численного моделирования волоконных лазеров и физических процессов в них также позволяет проводить первичные исследования таких физических систем без необходимости создания полноценной экспериментальной установки. Это экономит ресурсы и время, а также позволяет более оперативно выявлять неочевидные физические закономерности.

«Аккуратное численное моделирование сложных нелинейных динамических физических систем и явлений, таких как, например, импульсные режимы генераций в волоконных лазерах является комплексной задачей, требующей от разработчиков теоретической модели и ПО для численного расчета данной модели глубоких компетенций сразу в нескольких областях знаний: физике, математике и программировании. Данная разработка свидетельствует, что наша кафедра способна готовить специалистов такого высокого уровня», — подчеркнул Борис Нюшков.

Ранее физики НГТУ НЭТИ совместно с нейрофизиологами Института физиологии им. И. П. Павлова РАН разработали инновационный способ малоинвазивной высокоселективной инфракрасной нейронной стимуляции с использованием оптоволоконного интерфейса между мозгом и лазерным источником. Реализовать такой метод стало возможным благодаря созданию уникального оптоволоконного интерфейса между лазерным источником стимулирующих паттернов и поверхностью коры головного мозга.

Источник: НГТУ НЭТИ