Anti-Stokes Raman gain enabled by modulation instability in mid-IR waveguides

Autores
Sánchez, Alfredo Daniel; Fierens, Pablo Ignacio; Hernandez, Santiago Martin; Bonetti, Juan Ignacio; Brambilla, G.; Grosz, Diego Fernando
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The inclusion of self-steepening in the linear stability analysis of modulation instability (MI) leads to a powercutoff above which the MI gain vanishes. Under these conditions, MI in mid-IR waveguides is shown to give riseto the usual double-sideband spectrum, but with Raman-shaped sidelobes. This results from the energy transfer ofa continuous-wave laser simultaneously to both Stokes and anti-Stokes bands in pseudo-parametric fashion. Assuch, the anti-Stokes gain matches completely the Stokes profile over the entire gain bandwidth. This remarkablebehavior, not expected from an unexcited medium, is shown not to follow from a conventional four-wave mixinginteraction between the pump and the Stokes band. We believe this observation to be of relevance in the area ofRaman-based sensors, which, in several instances, rely on monitoring small power variations of the anti-Stokesspectral component.
Fil: Sánchez, Alfredo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Laboratorio de Propiedades Ópticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Fierens, Pablo Ignacio. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Hernandez, Santiago Martin. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Laboratorio de Propiedades Ópticas; Argentina
Fil: Bonetti, Juan Ignacio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Laboratorio de Propiedades Ópticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Brambilla, G.. University of Southampton; Reino Unido
Fil: Grosz, Diego Fernando. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Laboratorio de Propiedades Ópticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Materia
Nonlinear optics
Modulation instability
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Fil: Sánchez, Alfredo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Laboratorio de Propiedades Ópticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
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description The inclusion of self-steepening in the linear stability analysis of modulation instability (MI) leads to a powercutoff above which the MI gain vanishes. Under these conditions, MI in mid-IR waveguides is shown to give riseto the usual double-sideband spectrum, but with Raman-shaped sidelobes. This results from the energy transfer ofa continuous-wave laser simultaneously to both Stokes and anti-Stokes bands in pseudo-parametric fashion. Assuch, the anti-Stokes gain matches completely the Stokes profile over the entire gain bandwidth. This remarkablebehavior, not expected from an unexcited medium, is shown not to follow from a conventional four-wave mixinginteraction between the pump and the Stokes band. We believe this observation to be of relevance in the area ofRaman-based sensors, which, in several instances, rely on monitoring small power variations of the anti-Stokesspectral component.
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