Научные интересы

Волоконная оптика, фотоника и лазерная физика. 

С сотрудниками создал волоконные лазеры, перестраиваемые в широком спектральном диапазоне ИК и видимой области спектра, выяснил физику уширения их спектра генерации по аналогии с волновой турбулентностью, разработал физические основы лазеров нового типа – со случайной распределённой обратной связью на рэлеевском рассеянии в оптических волокнах, реализовал случайные волоконные лазеры с рекордными параметрами (длина, эффективность, ширина линии и диапазон перестройки, степень поляризации и др.).

Предложены и реализованы новые схемы и режимы волоконных лазеров на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР): с прямой диодной накачкой, на основе многомодовых и многосердцевинных световодов, с активной модуляцией добротности и синхронизацией мод. 

Реализованы фемтосекундные волоконные лазеры с рекордной энергией импульса, выяснены физические ограничения на энергию, получены когерентные импульсы нового типа – диссипативные солитоны ВКР и спектральный комб диссипативных солитонов. 

Разработаны новые технологии фемтосекундной записи волоконных решёток показателя преломления в активных и пассивных одномодовых, многомодовых и многосердцевинных световодах, в т. ч. 3-мерных регулярных и случайных структур для сенсорных и лазерных систем нового поколения. 

Выяснены механизмы «чистки» многомодового пучка при ВКР-преобразовании в градиентном световоде, реализованы ВКР-лазеры с многомодовой диодной накачкой с рекордным увеличением яркости пучка. 

Полученные результаты применяются на практике: созданы уникальные лазерные и сенсорные системы для оптической связи, биомедицины, микрообработки, энергетики, нефтегазодобычи и др.

Научные публикации

•‎ Turitsyn S.K., Babin S.A., El-Taher A.E., et al. Random distributed feedback fibre laser. Nature Photonics, 4(4), 231–235 (2010).
•‎ Turitsyn S.K., Babin S.A., Churkin D.V., et al. Random distributed feedback fibre lasers. Physics Reports, 542(2), 133–193 (2014).
•‎ Babin S.A., Churkin D.V., Ismagulov A.E., Kablukov S.I., Podivilov E.V. Four-wave-mixing-induced turbulent spectral broadening in a long Raman fiber laser. Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics, 24(8), 1729–1738 (2007).
•‎ Babin S.A., El-Taher A.E., Harper P., Podivilov E.V., Turitsyn S.K. Tunable random fiber laser. Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 84(2), 021805 (2011).
•‎ Babin S.A., Zlobina E.A., Kablukov S.I., Podivilov E.V. High-order random Raman lasing in a PM fiber with ultimate efficiency and narrow bandwidth. Scientific Reports, 6, 22625 (2016).
•‎ Churkin D.V., Kolokolov I.V., Podivilov E.V., Babin S.A., et al. Wave kinetics of random fibre lasers. Nature Communications, 2, 6214 (2015).
•‎ Babin S.A., Podivilov E.V., Kharenko D.S., et al. Multicolour nonlinearly bound chirped dissipative solitons. Nature Communications, 5, 4653 (2014).
•‎ Krupa K., Tonello A., Barthélémy A., Babin S.A., et al. S. Multimode nonlinear fiber optics, a spatiotemporal avenue. APL Photonics, 4(11), 110901 (2019).
•‎ Dostovalov A.V., Wolf A.A., Parygin A.V., Zyubin V.E., Babin S.A. Femtosecond point-by-point inscription of Bragg gratings by drawing a coated fiber through ferrule. Optics Express, 24(15), 16232–16237 (2016).
•‎ Podivilov E.V., Kharenko D.S., Gonta V.A., Babin, S.A., et al. Hydrodynamic 2D Turbulence and Spatial Beam Condensation in Multimode Optical Fibers. Physical Review Letters, 122(10), 103902 (2019).

Премии и награды

•‎ Почётная грамота Министерства образования и науки РФ, 2007 г.
•‎ Diploma di Merito of European Chamber of Science and Industry, 2012 г.

Персональные профили исследователя

•‎ Web of Science: U-5688-2019.
•‎ Scopus: 7101776955.
•‎ РИНЦ: 21951.
•‎ ORCID: 0000-0003-3559-6839.