1

Фотоника и инновациичасть 2

Анатолий Петрович Сухоруков

МГУ им. М.В. Ломоносова

3

Лидирующая роль фотоники в 21 веке

• Фотоника это одна из наиболее важных ключевых технологий 21-го столетия. Она оказывает влияние на все стороны нашей жизни. Промышленная фотоника играет жизненно важную роль в сохранении лидирующих позиций в таких областях, как информатика и связь, источники света, безопасность, наука о жизни и здоровье.

• Фотоника является двигателем технологических инноваций и служит огромным рычагом для создания продуктов, которые многократно увеличивают ценность исходных компонент и технологий фотоники.

• Благодаря внедрению фотонных технологий мы уже получаем выигрыш от сближения индустриального общества с информационным обществом и динамику роста вследствие их взаимодействия.

5

1887 1987

Фотонные кристаллыПериодическая электромагнитная среда

2-D

periodic in two directions

3-D

periodic in three directions

1-D

periodic in one direction

В области частотной щели фотонный кристалл ведет себя как «оптический изолятор»

6

Электронные и фотонные кристаллыатомы в структуре алмаза

волновой вектор

энер

гия э

лектр

он

а

Пер

иод

ич

еск

ая с

ред

аБ

лохо

вски

е во

лны

: Д

иаг

рам

ма

пол

осдиэлектрические сферы, алмазная решетка

волновой вектор

энер

гия

фот

она

Час

тота

вол

ны

interacting: hard problem non-interacting: easy problem

7

Умышленно сделанные “дефекты” дают полезные эффекты

3D Photonic Crystal with Defects

микрорезонаторы микроволноводы (“проволоки”)

8

Внедренные “дефекты” in 2-мерных кристаллахQuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.

a

QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.(Same computation, with supercell = many primitive cells)

9

Распространение света в фотонных кристаллах с дефектами

Можно получить много интерсных устройств

10

Создание фотонных кристаллов из блоковQuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.Точечные дефекты(резонаторы)

Линейные дефекты (волноводы)

11

Волноводные моды с меньшим показателем преломленияQuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.

x

z

y

x

–1 +1Ez

z

y

QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.x

z

y

x

–1 +1Hz

z

y

12

Сверх-дефектная структураDe = –3, Qrad = 13,000

(сверхдефект)

still ~localized: In-plane Q|| is > 50,000 for only 4 bulk periods

Ez

13

(in hole slabs, too)

QuickTime™ and aGraphics decompressorare needed to see this picture.Ho le Sla b

= 11 .5 6

p e rio d a , ra d iu s 0 .3 a

th ic k n e s s 0 .5 a

Re d u c e ra d iu s o f

7 h o le s to 0 .2 a

Q = 2 5 0 0

n ear mid -g ap (²freq = 0 .0 3 )

Ve ry ro b u s t to ro u g h n e s s

(n o te p ix e lliz a tio n , a = 1 0 p ix e ls ).

14

ОПТИЧЕСКИЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТАОТТАЛКИВАНИЯ ПУЧКОВ В НЕЛИНЕЙНЫХ СРЕДАХ

И.В. Кабакова

Кафедра радиофизики Физический факультет МГУ им. Ломоносова

15

ПРОБЛЕМА:

Создание высокоскоростных оптических переключателей для

телекоммуникационных систем.Повышение частоты переключения до ТГц.

16

СУЩЕСТВУЮЩИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Оптические переключатели, основанные на распространении и взаимодействии солитонов в

нелинейной среде

Недостатки:

• Необходима высокая мощность излучения ~ ГВт/см2 для генерации солитонов;

• Необходим строгий контроль фазовых соотношений и отношения «амплитуда-ширина» солитонов;

• Солитоны часто неустойчивы в объемных материалах.

17

НОВАЯ ИДЕЯ:

Оптические переключатели, основанные на эффектеотражения оптических пучков в дефокусирующей нелинейной среде

Нелинейные среды: фоторефрактивные кристаллы, среды с тепловой нелинейностью, кубичные и квадратично-нелинейные среды

1 2

Принцип действия:Мощный оптический пучок формирует эффективную неоднородность показателя преломления, которая

является своеобразным зеркалом в среде. При определенных начальных условиях второй

сигнальный пучок отражается от созданной накачкой неоднородности – осуществляется пространственное

переключение сигнала.

Преимущества нового метода:• уменьшение на порядки необходимой

мощности пучков, • фазовая нечувствительность,

• перестраиваемость

18

Создание индуцированной неоднородности показателя преломления

21 AA

0,)( 22222

nlnl nArnkiADiz

A

2

1

2

1

2

2

1

||

A

A

kn nl

Фоторефрактивные кристаллы:

Материалы с тепловой нелинейностью:

2k

T

dT

dnnnl

Каскадное взаимодействие в квадратично-нелинейной среде:

2

1232 ),())/(( zxAkknnl

19

Отражение реализуется при:• начальных углах меньших критического• прицельных расстояниях меньших начального

расстояния между пучками

cr 1 2

Траектория движения сигнала в неоднородной среде

0ra

1 2

022

2

12

2 rnrnradz

drnlnl

2radz

d

21

Для LiNbO3: /B32пмref ,/1010 76 мBEpv ,286.20 n2

1 мкВт/cм01I

4108,0|| nln

Численные оценки параметров отражения

,632 12 нм

1 2 3Z-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

X

1 2 3 4 5

Z-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

X

cr cr

1 1

Глубина модуляции показателя преломления и критический угол:

2

2

- интенсивность поля накачки

02max1

2max1

2

2 5.01

||2

E

E

kсr

22

Полное внутреннее отражение

ni > no

no

rays at shallow angles > c

are totally reflected

Snell’s Law:

i

o

ni sin i = no sin o

sin c = no / ni

< 1, so c is real

i.e. TIR can only guidewithin higher indexunlike a band gap

23

0 10 20 30 400,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

T/Tmax

I1/I

1max

T/T

max

, I1/I

1max

x0 5 10 15 20

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0 T/T

max

I1/I

1max

T/T

max

, I1/I

1max

r

Дефокусирующая тепловая нелинейность

Нелокальность нелинейного отклика: профиль неоднородности не повторяет распределение интенсивности накачки, а определяется граничными условиями.

,2

22

2

112

2

AAx

T

)температурразность(T2

k

T

dT

dnnnl

24

Нелинейное отражение от тепловой неоднородности

0 2 4 6 8 10 12 14 16

z

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

x

0 2 4 6 8 10 12 14 16

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28 2/115.1~ Pwd pumpcr

P1 – мощность накачки

d – расстояние между пучками

3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,00,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0 wpumpE

2

1max=40

R

d

25

Трёхволновое взаимодействие в квадратично-нелинейной среде

321

Мощныйпучок накачки

21

Слабый сигнальный пучок

2

Угол наклона

Уравнения для медленно меняющихся амплитуд волновых пучков:

AAiADiz

A*

2211

1

3

*

1222

2 AAiADiz

A

2133333 AAiAkiADi

z

A

2

z

x

)2/( 32221 kkkk - расстройка определяется углом наклона сигнала

26

Каскадное взаимодействие 1k

2133 ),()/( AzxAkA

2222

2 ),( AzxnkiADiz

Anl

Амплитуда волны на суммарной частоте:

Профиль индуцированной неоднородности повторяет распределение интенсивности накачки.

2

1232 ),())/(( zxAkknnl

41

221

2max13324

75.0

kk

Ekcr

Соотношение для предельного угла отражения:

27

Моделирование явления параметрического отражения

• Изображение взаимодействующих пучков• Обмен энергией между пучками

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

z

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

x

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.003.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.003.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

0 2 4 6 8 10 120,000

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

0,014

0,016 P

3

P2

Мощ

ност

ь P

j

z

1

2 2

3

28

Параметрический волновод

• Слабый сигнальный пучок распространяется между двумя пучками накачки, поочередно отражаясь от них.

• Длина волновода ограничена дифракционным расплыванием пучков накачки.

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0- 1 0

- 8

- 6

- 4

- 2

0

2

4

6

8

1 0

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0- 1 0

- 8

- 6

- 4

- 2

0

2

4

6

8

1 0

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0- 1 0

- 8

- 6

- 4

- 2

0

2

4

6

8

1 0

1

1

2

29

Оценки параметров среды и пучков

m)10~(структуройдоменной

регулярнойскристаллНелинейный 3

LiNbO

m06.1 накачки волны Длина 1

m120пучкаШирина w

022 74.010*3.1наклонауголНачальный

201 GWcm25.0I накачки мощности Плотность

3:2:1:: частот Отношение 321

31

Общий результат исследования:

• Разработан новый метод высокоскоростного оптического переключения на основе эффекта отражения пучков в нелинейных дефокусирующих средах (фоторефрактивной,

тепловых и квадратично-нелинейных). • Частота переключения устройств нового типа может

достигать ТГц

Направления дальнейших исследований:

• дальнейшее уменьшение необходимой мощности пучков• расширение углового диапазона• увеличение гибкости управления(дополнительная фокусировка накачки, создание периодической структуры на частоте накачки)

32

КАСКАДНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ

РЕШЕТОК В КВАДРАТИЧНОЙ СРЕДЕ

А.К. Сухорукова, А.П. Сухоруков, В.Е. Лобанов

Московский государственный университетФизический факультет

33

Основные положения доклада

• Неколлинеарное несинхронное трехчастотное взаимодействие волновых пучков

• Индуцированная неоднородность среды• Формирование несолитонной решетки• Дискретная дифракция сигнального пучка• Захват сигнальной волны в волновод• Исследование и сравнение планарных и

пространственных решеток

34

Основные уравнения

312222 AAiADi

zA

1312 3,2

2133333 AAiAkiADi

zA

321

0111 ADi

zA

35

Граничные условия

1020 01.0 AA

)2/sin()2/sin(011 yxAA

)exp( 22202 xiyxAA

030A

36

Дискретная дифракция и волноводное распространение

сигнального пучка

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0- 1 5

- 1 0

- 5

0

5

1 0

1 5

x

z0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0- 1 5

- 1 0

- 5

0

5

1 0

1 5

15 31

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0- 1 5

- 1 0

- 5

0

5

1 0

1 5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0- 1 5

- 1 0

- 5

0

5

1 0

1 5

x

z

37

Наклонный пучок сигнала

d2/наклоном с

пучка осигнальног нениеРаспростра

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-15

-10

-5

0

5

10

15

x

z0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-15

-10

-5

0

5

10

15

-15 -10 -5 0 5 10 150.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

x

Sign

al In

tens

ity

38

Формирование двумерной решетки волнами накачки

z

)2/sin()2/sin(011 yxAA

39

Сигнал на выходе двумерной решетки

31 80

-15 -10 -5 0 5 10 15-15

-10

-5

0

5

10

15

-15 -10 -5 0 5 10 15-15

-10

-5

0

5

10

15

x

y

-15 -10 -5 0 5 10 15-15

-10

-5

0

5

10

15

-15 -10 -5 0 5 10 15-15

-10

-5

0

5

10

15

y

x

40

Распространение сигнала в двумерной решетке (анимация)

15 80

42

Заключение

• Рассмотрена каскадная генерация оптических периодических решеток.

• При численном моделировании наблюдалась дискретная дифракция.

• При увеличении глубины модуляции решетки сигнальный пучок захватывался в волновод.

43

Получить материал:• большой угол Фарадея (45°)• большой коэффициент прохождения (>20%)

• Поиск материалов с большим значением гирации (удельного угла Фарадея)

BiYIG; CdMnTe; …• Поиск нано и микро-структур, в которых МО эффекты

усиливаются

Одна из основных задач магнитной фотоники

Пути решения

44

Немагнитные коллоидные сферы + полости

N – SiO2

M – магнитные жидкости

Магнитные фотонные кристаллы

N – GGG, SiO2

M – Bi-YIG

45

Магнитные фотонные кристаллы

H. Kato, J.Appl.Phys. 93, 3906 (2003)

46

Магнитный фотонный кристалл

Влияние намагниченности на положение дефектных мод

1,5490 1,5494 1,5498 1,5502 1,5506 1,5510

Длина волны, мкм

Ко

эфф

иц

ие

нт п

рох

ожд

ени

я, %

100

80

60

40

20

0

g=0

g=0.009

линейно по g, т.е. по намагниченности

47

Магнитный фотонный кристалл

(a) g = 0(b) g = 0,01(c) g = 0,03(d) g = 0,05

(a) g = 0(b) g = 0,01(c) g = 0,03(d) g = 0,05

Несовпадение резонансов s- и p-волн

Зависимость положения резонансов от намагниченности

Несовпадение резонансов s- и p-волн

Зависимость положения резонансов от намагниченности

Длина волны, мкм

Ко

эфф

иц

ие

нт п

рох

ожд

ени

я, %

Управление поляризацией и пропусканием при наклонном падении путем изменения намагниченности

48

Металл – Au (h=68 нм, d=750 нм, r=394 нм)Диэлектрик – BiYIG (h=117.6 нм)

M

k

h

d r

=965 nmg=0.01

Оптическое прохождение Т=39%Оптическая эффективность = 1.4

Угол Фарадея = 0.76°Усиление Фарадея в 9 раз

V.I. Belotelov, L.L. Doskolovich, A.K. Zvezdin, Physical Review Letters 98, 77401 (2007).

Перфорированные метало -диэлектрические пленки

490,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

угол

Фар

адея

, гра

д.

прох

ожде

ние

длина волны (мкм)

50

Металлическиепленки

Малое прохождениеБольшой угол Фарадея

Прозрачныемагнитные пленки

Перфорированныемагнитные пленки

Большое прохождениеМалый угол Фарадея

Большое прохождениеБольшой угол Фарадея

Наноструктурирование материала

51

Спин-тороидное упорядочение

][][2 00 MPSrgT

iii

B

Тороидный моментSi

riТороидные среды:

мультиферроики (GaFeO3) антиферромагнетики (Cr2O3)

Управление внешним полем за счет изменения намагниченности

Коэффициент прохождения через слой зависит от тороидного момента:

Изменение коэффициента отражения при изменении направления тороидного момента на противоположное:

dbc

TT b 2exp0

b – безразмерная постоянная, зависит от тороидного момента

18

2 1

b

RR

RR

А.Н. Калиш, В.И. Белотелов, А.К. Звездин, Распространение электромагнитных волн по магнитным средам, обладающим тороидным упорядочением, IV Международная конференция молодых ученых и специалистов «Оптика - 2007»

Модуляция интенсивности волны:

52

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОГЛОЩЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ В ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ,

АКТИВИРОВАННЫХ ВИСМУТОМ

Л.И. Булатов1, В.В. Двойрин2, В.М. Машинский2, А.П. Сухоруков1

МГУ им. М.В. Ломоносова ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТКАФЕДРА РАДИОФИЗИКИ

НЦВО РАН

1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, 119992 Москва, Воробьевы Горы, e–mail: lenar@fo.gpi.ru

2Научный центр волоконной оптики, Российская Академия наук, 119333 Москва, ул. Вавилова, 38

53

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в 2025 году

• Рост IP трафика в 2005 - 2006 годах составил 115%.

• Рост количества проложенных ВОЛС к 2025 году до 1 млрд км.

• Программы FTTH.

Реалистичная оценка:

к 2025г. – 1 PBit/s или 100 THz.

Жизненно необходимо освоение новых спектральных диапазонов, в первую очередь

второго телекоммуникационного окна прозрачности (O-band).

E. Desurvire, Optical сommunications in 2025, in Proc. 31st ECOC, Glasgow, Scotland, paper Mo 2.1.3 (2005).

54

0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2

СоставныеМногокаскадные

Однокаскадные

Bi

ВКР

Ho3+

Tm3+

Er3+

Yb3+

Nd3+

Длина волны, мкм

Тип

ы л

азер

ов

Спектральный диапазон генерации лазеров на основе световодов с сердцевиной из кварцевого стекла, легированного ионами редкоземельных

элементов

А.С. Курков, Е.М. Дианов, Непрерывные волоконные лазеры средней мощности. – Квантовая электроника, 34, №10 (2004), стр. 881 – 900.

55

Параметры волоконных световодов, активированных висмутом

Образец №

Состав стекла (мол. %)

Концентрация

висмута (ат. %)

Метод изготовления

Техника легирования

висмутом

Оптические потери в области

1 мкм (дБ/м)

Max люминесценции

/FWHM (нм)

5 96SiO2 : 4Al2O3 0.15 MCVD Пропитка 60 1160/170

10 96.2SiO2 : 3.8Al2O3 <0.02* MCVD Пропитка 0.13 1140/150

25 95.8SiO2 : 4.2Al2O3 <0.02* MCVD Газовая фаза 1.2 1150/150

28 97.85SiO2 : 2.15Al2O3 <0.02* MCVD Газовая фаза 0.07 нет

3593.2SiO2 : 4.25Al2O3 : 1.5GeO2 : 1.05P2O5

<0.02* MCVD Пропитка 2.5 1120/160

4894.8SiO2 : 3.7Al2O3 :

1.5GeO2

<0.02* MCVD Пропитка 5.3 1120/160

G1 97.4SiO2 : 2.6Al2O3 <0.02* SPCVD Газовая фаза 2.2

* Предел чувствительности метода рентгеновского микроанализа по висмуту 0.02 ат.%.

56

СПЕКТРЫ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

λmax=1050-1200 nmFWHM~200 nm

τ~1 msσ~6x10-21 cm2

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 16000,0

0,2

0,4

0,6

0,8

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

exc

=1064 nm

Инт

енси

внос

ть л

юм

ине

сцен

ци

и,

отн.

ед

.

Длина волны, нм

exc

=673 nm

Непрерывный висмутовый волоконный лазер

Генерация получена в диапазоне 1120-1220 нм. Дифференциальная эффективность до 30%, выходная мощность 0.5 Вт при накачке 5Вт 1.064 мкм.

Е.М. Дианов, В.В. Двойрин, В.М. Машинский, А.А. Умников, М.В. Яшков, А.Н. Гурьянов, Непрерывный висмутовый волоконный лазер. – Квантовая электроника, 35, №12(2005), стр. 1083 – 1084.

57

Спектры полных оптических потерь

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 16000,01

0,1

1

10

100

1000

10000

№10 SiO2-3.8мол%Al

2O

3-<0.02ат.% Bi, MCVD, пропитка

№25 SiO2-2.3мол%Al

2O

3-<0.02ат.% Bi, MCVD, газовая фаза

№28 SiO2-2.2мол%Al

2O

3-<0.02ат.% Bi, MCVD, газовая фаза

№35 SiO2-4.3мол%Al

2O

3-1.5мол%GeO

2-1.1мол%P

2O

5-<0.02ат.% Bi,

MCVD, пропитка №48 SiO

2-3.8мол%Al

2O

3-1.5мол%GeO

2-<0.02ат.% Bi, MCVD, пропитка

G1 SiO2-2.6мол%Al

2O

3-<0.02ат.% Bi, PCVD

Длина волны, нм

Опт

иче

ски

е п

оте

ри

, д

Б/м

Полосы поглощения, связанные с АВЦ

ОH-группы

Полосы поглощения, связанные с неактивным Bi3+

Приемлемый уровень пассивных потерь от 0.005 до 0.02 дБ/м в рабочем диапазоне

Полосы поглощения, связанные с АВЦ Ge-КДЦ

58

Насыщение люминесценции и насыщение поглощения

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

1

2

3

4

15

20

25

30

35

40

Полные потери №28 (спектральный метод)

Полные потери №10 (спектральный метод)

Полные потери №25 (спектральный метод)

Опт

иче

ски

е п

оте

ри

, д

Б/м

Введенная мощность 488нм, мВт

№10 №25 №28

Введенная мощность 1064нм, мВт

Инт

енс

ивн

ост

ь л

юм

ине

сце

нци

и,

отн.

.ед

.

Интенсивность насыщения

люминесценции 35 кВт/см2

Интенсивность насыщения поглощения

1 – 25 кВт/см2

59

Рассеяние в волоконных световодах, активированных висмутом

450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570

0,01

0,1

1

10

Полные потери №10 (спектр. метод) Полные потери №25 (спектр. метод) Полные потери №28 (спектр. метод) Полные потери станд. телеком. световода (спектр. метод) Рассеяние №10 Рассеяние №25 Рассеяние №28 Рассеяние станд. телекоммуникационного световода

Поте

ри, д

Б/м

Длина волны, нм

Спектры поглощения и рассеяния в световодах

60

В БЛИЖАЙШЕЕ ВРЕМЯ ПЛАНИРУЕТСЯ:

1. Совершенствование процесса изготовления волоконных световодов, активированных висмутом. Изготовление световодов с различными составами стекла сердцевины.

2. Спектроскопический анализ полос поглощения и люминесценции.

3. Анализ химического состава стекол световодов. Определение природы АВЦ.

4. Влияние тепловой обработки, рентгеновского и УФ облучения на структуру стекла световодов.

5. Математическая обработка экспериментальных данных. Квантово-химическое моделирование различных вариантов вхождения ионов висмута в сетку алюмосиликатного стекла.

6. Лазерные эксперименты. Создание широкополосных усилителей, перестраиваемых и фемтосекундных лазеров.

61

ПЕРСПЕКТИВЫ ВИСМУТОВЫХ ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ

Впервые в мире созданы лазеры и усилители на основе волоконных световодов, активированных висмутом.

Данные световоды могут стать основой для создания нового поколения волоконно-оптических систем связи в спектральном диапазоне 1.26-1.36 мкм (O-полоса).

Объем рынка эрбиевых усилителей и лазеров – несколько млрд долларов (IPG Photonics).

Медицина. Получение второй гармоники – 580 нм (желтый цвет). Офтальмология, стоматология.

Астрономия. Создание натриевой звезды для настройки адаптивной оптики.