Данная научная лаборатория занимается

разработкой и изучением свойств полых волоконных световодов. Световоды с полой сердцевиной открыли новые возможности для решения разнообразных научных и прикладных задач. Тот факт, что сердцевина световода является полой, снимает многие ограничения, накладываемые материалом твердотельной сердцевины обычных световодов. Более того, разработанные в НЦВО РАН полые световоды револьверного типа существенно снижают долю излучения, взаимодействующую с материалом оболочки световода. В результате, полые световоды демонстрируют беспрецедентную стойкость к оптическому и ионизирующему излучению, позволяют передавать без искажений ультракороткие импульсы, расширяют спектральную область применимости технологии кварцевого стекла в УФ и средний ИК диапазоны. При заполнении полой сердцевины газовыми смесями различных составов открываются новые возможности в области нелинейной оптики. Развитие этого направления привело к созданию нового типа лазеров – газовых волоконных лазеров, генерирующих в ближнем и среднем ИК диапазоне как нано-, пико- и фемтосекундные импульсы, так и непрерывное излучение.
Основные направления исследований, проводимые в лаборатории полых волоконных световодов НЦВО РАН, включают в себя:

• Исследование механизмов локализации излучения в световодах с полой сердцевиной;
• Исследования по созданию газоразрядных газовых волоконных лазеров;
• Исследования нелинейно-оптических эффектов в газонаполненных револьверных световодах
• Исследования по генерации суперконтинуума и ультракоротких импульсов в среднем инфракрасном диапазоне;
• Исследование по транспортировке лазерного излучения с высокой пиковой и/или средней мощностью;

1. Гладышев А.В., Дубровский Д.С., Журавлева Е.Е., Косолапов А.Ф., Яценко Ю.П., Буфетов И.А. Рамановская генерация пикосекундных импульсов на длине волны 3,9 мкм в револьверном световоде. // Автометрия. – 2023. – Т. 59, № 1. – С. 15-23. DOI: 10.15372/AUT20230102
2. Losev L., Pazyuk V., Gladyshev A., Yatsenko Y., Kosolapov A., Bufetov I. Compression of few-microjoule femtosecond pulses in a hollow-core revolver fiber. // Fibers. – 2023. – V. 11, № 2. – Art. 22. DOI: 10.3390/fib11020022
3. Bufetova G., Kosolapov A., Yashkov M., Umnikov A., Velmiskin V., Tsvetkov V., Bufetov I. Extra-High Pressure in the Core of Silica-Based Optical Fiber Preforms during the Manufacturing Process. // Photonics. – 2023. – V. 10, № 3. – Art. 335. DOI: 10.3390/photonics10030335
4. Буфетов И. А., Гладышев А. В., Нефедов С. М., Косолапов А. Ф., Вельмискин В. В., Гончаров П. А., Минеев А. П. Поддержание СВЧ-разряда в полой сердцевине волоконных световодов для газовых волоконных лазеров. // Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки. – 2023. – Т. 509, № 1. – С. 3-8. DOI: 10.31857/S2686740023020037
5. Gladyshev A., Nefedov S., Kolyadin A., Kosolapov A., Velmiskin V., Mineev A., Bufetov I. Microwave Discharge in Hollow Optical Fibers as a Pump for Gas Fiber Lasers // Photonics. – 2022. – Vol 9, No. 10. – P. 752. DOI: 10.3390/photonics9100752
6. Gladyshev, A., Yatsenko, Y., Kolyadin, A., Bufetov, I. Visible to Mid-Infrared Supercontinuum Initiated by Stimulated Raman Scattering of 1.03 μm Ultrashort Pulses in a Gas-Filled Silica Fiber // Photonics. – 2022. - Vol. 9, No. 12. – P. 997. DOI: 10.3390/photonics9120997
7. Крылов А.А., Гладышев А.В., Сенаторов А.К., Колядин А.Н., Косолапов А.Ф., Худяков М.М., Лихачев М.Е., Буфетов И.А. ВКР-преобразование 1.56 мкм → 2.84 мкм чирпированных импульсов мощного эрбиевого волоконного лазера в заполненном метаном полом револьверном световоде // Квантовая электроника. – 2022. – Т. 52, No. 3. – C. 274-277. DOI: 10.1070/QEL18003
   Перевод:
   Krylov A.A., Gladyshev A.V., Senatorov A.K., Kolyadin A.N., Kosolapov A.F., Khudyakov M.M., Likhachev M.E., Bufetov I.A. 1.56-to-2.84 μm SRS conversion of chirped pulses of a high-power erbium fibre laser in a methane-filled hollow-core revolver fibre // Quantum Electronics. – 2022. – Vol. 52, No. 3. – P. 274-277. DOI: 10.1070/QEL18003
8. Крылов А.А., Гладышев А.В., Сенаторов А.К., Яценко Ю.П., Колядин А.Н., Косолапов А.Ф., Худяков М.М., Лихачев М.Е., Буфетов И.А. Пикосекундный рамановский волоконный лазер с длиной волны 2.84 мкм // Квантовая электроника. – 2022. – Т. 52, No. 8. – С. 685-694.
9. Буфетов И. А., Колядин А. Н., Яценко Ю. П., Косолапов А. Ф. Спектральная диагностика оптического разряда, распространяющегося по полому волоконному световоду // Квантовая электроника. - 2021. - Т. 51 № 3. - С. 232–239. [Quantum Electron., 51:3 (2021), 232–239] DOI: 10.1070/QEL17481
10. Яценко Ю. П., Гладышев А. В., Буфетов И. А. Суперконтинуум среднего ИК диапазона, инициируемый двухкаскадным ВКР в револьверном световоде, заполненном дейтерием // Квантовая электроника. - 2021. - Т. 51 №12. - С.1068-1075. [Quantum Electronics. - 2021. - Vol. 51, No. 12. - P. 1068-1075.
11. Bufetov I., Babin S. // Raman Fibre Lasers. // Chapter 38 in:Handbook of Laser Technology and Applications Second Edition: Lasers Design and Laser Systems (Volume Two) edited by Chunlei Guo and Subhash Chandra Singh. CRC Press, Taylor & Francis Group - 2021. - P. 495- 513. ISBN 9781138032620 (hardback), ISBN 9781003127130 (ebook).
12. A. V. Gladyshev, I. A. Bufetov, “Hollow-core design provides polarization purity,” Nat. Photonics 14, 468–469 (2020). DOI:10.1038/s41566-020-0671-4
13. Gladyshev A., Yatsenko Y., Kolyadin A., Kompanets V., Bufetov I. Mid-infrared 10-µJ-level sub-picosecond pulse generation via stimulated Raman scattering in a gas-filled revolver fiber // Optical Materials Express. – 2020. – Vol. 10, No. 12. – P. 3081-3089. DOI: 10.1364/OME.411364
14. A. V. Gladyshev et al., “SRS generation of femtosecond pulses in a methane-filled revolver hollow-core optical fibre”, Quantum Electronics (2019), 49 (12):1089 DOI: 10.1070/QEL17155
15. A. V. Gladyshev et al., “Propagation of megawatt subpicosecond light pulses with the minimum possible shape and spectrum distortion in an air- or argon-filled hollow-core revolver fibre”, Quantum Electronics (2019), 49 (12):1100. DOI: 10.1070/QEL17156
16. M. S. Astapovich, A. V. Gladyshev, M. M. Khudyakov, A. F. Kosolapov, M. E. Likhachev and I. A. Bufetov, "Watt-Level Nanosecond 4.42-µm Raman Laser Based on Silica Fiber," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 31, no. 1, pp. 78-81, 1 Jan.1, 2019. DOI: 10.1109/LPT.2018.2883919
17. I. A. Bufetov, A. F. Kosolapov, A. D. Pryamikov, A. V. Gladyshev, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, Y. P. Yatsenko and A. S. Biriukov, “Revolver Hollow Core Optical Fibers,” Fibers vol. 6, no. 2, Jun. 2018, Art. no. 39. DOI: 10.3390/fib6020039
18. A. V. Gladyshev, A. F. Kosolapov, M. M. Khudyakov, Y. P. Yatsenko, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, A. D. Pryamikov, A. S. Biriukov, M. E. Likhachev, I. A. Bufetov, E. M. Dianov, "2.9, 3.3, and 3.5 μm Raman Lasers Based on Revolver Hollow-Core Silica Fiber Filled by 1H2/D2 Gas Mixture," IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 24, no. 3, pp. 1-8, May-June 2018, Art no. 0903008. DOI: 10.1109/JSTQE.2018.2810378
19. A. A. Krylov, A. K. Senatorov, A. D. Pryamikov, A. F. Kosolapov, A. N. Kolyadin, G. K. Alagashev, A. V. Gladyshev, I. A. Bufetov. "1.56 µm sub-microjoule femtosecond pulse delivery through low-loss microstructured revolver hollow-core fiber", Laser Physics Letters 14 (3), 035104, (2017)
20. Yu. P. Yatsenko, E. N. Pleteneva, A.G. Okhrimchuk, A.V. Gladyshev, A.F. Kosolapov, A.N. Kolyadin, I.A. Bufetov. "Multiband supercontinuum generation in an air-core revolver fibre" Quantum Electronics, 47 № 6 , 553–560 (2017)
21. A. V. Gladyshev, A. F. Kosolapov, A. N. Kolyadin, M. S. Astapovich, A. D. Pryamikov, M. E. Likhachev, I. A. Bufetov, "Mid-IR hollow-core silica fibre Raman lasers", Quantum electronics, 2017, 47 (12), 1078–1082
22. A. V. Gladyshev, A. F. Kosolapov, M. M. Khudyakov, Yu. P. Yatsenko, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, A. D. Pryamikov, A. S. Biriukov, M. E. Likhachev, I.A. Bufetov, E. M. Dianov. "4.4-μm Raman laser based on hollow-core silica fibre", Quantum Electronics 47 (5), 491- 494 (2017); Перевод: А.В. Гладышев, А.Ф. Косолапов, М.М. Худяков, Ю.П. Яценко, А.Н. Колядин, А.А. Крылов, А.Д. Прямиков, А.С. Бирюков, М.Е. Лихачев, И.А. Буфетов, Е.М. Дианов. "Волоконный ВКР-лазер на основе кварцевого световода с полой сердцевиной, генерирующий излучение на 4.4 мкм", Квантовая электроника, 47, №5, 491-494 (2017)
23. A. V. Gladyshev, A. N. Kolyadin, A. F. Kosolapov, Yu P. Yatsenko, A. D. Pryamikov, A. S. Biriukov, I. A. Bufetov, E. M. Dianov, "Low-threshold 1.9 um Raman generation in microstructured hydrogen-filled hollow-core revolver fibre with nested capillaries // LASER PHYSICS, 27(2), 025101 (2017)
24. A.V. Gladyshev, A.N. Kolyadin, A.F. Kosolapov, Yu.P. Yatsenko, A.D. Pryamikov, A.S. Biriukov, I.A. Bufetov, E.M. Dianov, “Efficient 1.9-μm Raman generation in a hydrogen- filled hollow-core fibre”, Quantum Electronics 45 (9) 807 – 812 (2015)

1. Gladyshev A., Nefedov S., Kolyadin A., Kosolapov A., Velmiskin V., Mineev A., Bufetov I. Microwave Discharge in Hollow Optical Fibers as a Pump for Gas Fiber Lasers // Photonics. – 2022. – Vol 9, No. 10. – P. 752. DOI: 10.3390/photonics9100752
2. Gladyshev, A., Yatsenko, Y., Kolyadin, A., Bufetov, I. Visible to Mid-Infrared Supercontinuum Initiated by Stimulated Raman Scattering of 1.03 μm Ultrashort Pulses in a Gas-Filled Silica Fiber // Photonics. – 2022. - Vol. 9, No. 12. – P. 997. DOI: 10.3390/photonics9120997
3. Gladyshev A., Yatsenko Y., Kolyadin A., Kompanets V., Bufetov I. Mid-infrared 10-µJ-level sub-picosecond pulse generation via stimulated Raman scattering in a gas-filled revolver fiber // Optical Materials Express. – 2020. – Vol. 10, No. 12. – P. 3081-3089. DOI: 10.1364/OME.411364
4. M. S. Astapovich, A. V. Gladyshev, M. M. Khudyakov, A. F. Kosolapov, M. E. Likhachev and I. A. Bufetov, "Watt-Level Nanosecond 4.42-µm Raman Laser Based on Silica Fiber," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 31, no. 1, pp. 78-81, 1 Jan.1, 2019. DOI: 10.1109/LPT.2018.2883919
5. I. A. Bufetov, A. F. Kosolapov, A. D. Pryamikov, A. V. Gladyshev, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, Y. P. Yatsenko and A. S. Biriukov, “Revolver Hollow Core Optical Fibers,” Fibers, vol. 6, no. 2, Jun. 2018, Art. no. 39. DOI: 10.3390/fib6020039
6. A. V. Gladyshev, A. F. Kosolapov, M. M. Khudyakov, Y. P. Yatsenko, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, A. D. Pryamikov, A. S. Biriukov, M. E. Likhachev, I. A. Bufetov, E. M. Dianov, "2.9, 3.3, and 3.5 μm Raman Lasers Based on Revolver Hollow-Core Silica Fiber Filled by 1H2/D2 Gas Mixture," IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 24, no. 3, pp. 1-8, May-June 2018, Art no. 0903008. DOI: 10.1109/JSTQE.2018.2810378
7. A. V. Gladyshev, A. F. Kosolapov, M. M. Khudyakov, Yu. P. Yatsenko, A. N. Kolyadin, A. A. Krylov, A. D. Pryamikov, A. S. Biriukov, M. E. Likhachev, I.A. Bufetov, E. M. Dianov. "4.4-μm Raman laser based on hollow-core silica fibre", Quantum Electronics 47 (5), 491- 494 (2017)
8. A.V. Gladyshev, A.N. Kolyadin, A.F. Kosolapov, Yu.P. Yatsenko, A.D. Pryamikov, A.S. Biriukov, I.A. Bufetov, E.M. Dianov, “Efficient 1.9-μm Raman generation in a hydrogen- filled hollow-core fibre”, Quantum Electronics 45 (9) 807 – 812 (2015)

• Впервые реализованы фемтосекундные рамановские газовые волоконные лазеры ближнего и среднего ИК диапазона. В частности, в среднем ИК диапазоне достигнута энергия в импульсе 10 мкДж при длительности импульса 920 фс на длине волны 2.68 мкм. Проведена регистрация порядка 15 линий поглощения водяных паров в атмосферном воздухе.


• Впервые разработаны и продемонстрированы наносекундные рамановские газовые волоконные лазеры среднего ИК диапазона. Используя кварцевый револьверный световод, заполненный водородом и/или дейтерием, получена генерация на длинах волн 2.9 мкм, 3.3 мкм, 3.5 мкм и 4.4 мкм. В частности, на длине волны 4.4 мкм достигнута средняя мощность более 1 Вт и реализована квантовая эффективность преобразования 53%.


• Предложены и впервые реализованы револьверные световоды – принципиально новая конструкция световодов с полой сердцевиной (СПС), в которой оболочка полого световода состоит из одного слоя капилляров. Разработана технология изготовления револьверных световодов. Световоды на основе этого дизайна получили широкое распространение в мире благодаря относительной простоте и технологичности изготовления, которые при этом обеспечивают сильную локализацию излучения в полой сердцевине. Этот факт позволяет реализовывать низкие оптические потери даже в тех спектральных областях, в которых материал оболочки световода является сильно поглощающим. Например, револьверные световоды с оболочкой из кварцевого стекла могут использоваться в спектральном диапазоне от ~100 нм (вакуумный УФ) до ~5 мкм (средний ИК).


• Впервые разработана технология вытяжки револьверных световодов со вложенными (nested) капиллярами в оболочке, дизайн которых был теоретически предложен ранее нашими зарубежными коллегами.