Компрессия - импульс
Cтраница 1
Компрессия ЧМ импульсов имеет много общих черт с фокусировкой световых пучков. На рис. 1.8 а, б показаны форма пучка и волнового фронта в различных сечениях среды. Форма огибающей и вид ЧМ на характерных этапах сжатия импульса изображены на рис. 1.86 - г. Из сравнения обоих процессов следует, что о компрессии импульса можно говорить как о фокусировке во времени, причем роль временной линзы выполняет частотный модулятор. Область оптимального сжатия импульса эквивалентна области перетяжки пучка; при переходе через область оптимального сжатия знак ЧМ меняется на обратный ( рис. 1.36, кривая 3) по аналогии с изменением кривизны фазового фронта пучка при прохождении через область перетяжки. [1]
Принцип компрессии импульсов, введенный в лазерную физику Триси [8.22], разъясняется на рис. 8.10. На рис. 8.10, а показан импульс с уменьшающейся частотой ( отрицательный чирп), коротковолновая часть которого смещена к переднему фронту. Импульс падает на стеклянную пластину с нормальной оптической дисперсией. Это значит, что длинноволновая часть излучения проходит через пластину быстрее. Таким образом, более длинноволновая задняя часть импульса после прохода через стеклянную пластину подобранной толщины нагоняет коротковолновую переднюю часть, в результате чего в оптимальном случае образуется частотно-ограниченный импульс. [2]
Обсудим эксперименты по компрессии импульсов YAG: Nd3 лазеров на основной частоте. При переходе из видимого в ИК диапазон частот уровень оптических потерь в световоде снижается с 16 - 20 до 0 2 - 1 дБ / км, что позволяет использовать волокна длиной Ю2 - 103 м и эффективно сжимать импульсы малой мощности. Наглядной иллюстрацией здесь может служить работа [50], авторы которой провели 45-кратное сжатие ( от 80 до 1 8 пс) квазинепрерывного излучения YAG: Nd3 лазера. [4]
С точки зрения компрессии импульсов тем не менее более важной является частотная модуляция за счет ФСМ. [6]
Определим основные условия эффективной компрессии импульсов. [7]
С ростом k3 эффективность компрессии ФМ импульсов падает. [8]
 |
Автокорреляционная функция и спектр 18-фемтосекундного импульса, полученного при сжатии начального 90-пикосекундного импульса в две стадии. [9] |
В заключение отметим, что методы компрессии оптических импульсов представляют прекрасную иллюстрацию того, как можно практически использовать нелинейные явления в волоконных световодах. Это имеет и огромную практическую значимость. Данные методы позволяют получать импульсы длительностью лишь в несколько оптических периодов как в видимой, так и в ближней инфракрасной областях спектра. [10]
Для получения коротких импульсов необходимо при помощи линейного оптического элемента с положительной дисперсией групповой скорости ( например, стекла с d2 / d 20) компенсировать приблизительно постоянную часть чирпа, что обеспечивает эффективную компрессию импульсов. [11]
Одним из важнейших применений нелинейных эффектов в волоконных световодах является сжатие оптических импульсов; экспериментально были получены импульсы длительностью вплоть до 6 фс. В данной главе рассмотрены методы компрессии импульсов, их теоретические и экспериментальные аспекты. В волоконно-решеточном компрессоре используется отрезок волоконного световода с положительной дисперсией групповых скоростей, за которым следует дисперсионная линия задержки с отрицательной дисперсией групповых скоростей, представляющая собой пару дифракционных решеток. Дисперсионная линия задержки рассмотрена в разд. В компрессорах, основанных на эффекте многосолитонного сжатия, используются солитоны высших порядков, которые существуют в световоде благодаря совместному действию фазовой самомодуляции ( ФСМ) и отрицательной дисперсии. Теория такого компрессора представлена в разд. Следует отметить, что в одном из экспериментов по компрессии оптические импульсы были сжаты в 5000 раз; при этом была использована двухкаскадная схема сжатия, в которой за волоконно-решеточным компрессором следовал оптимизированный компрессор, основанный на эффекте многосолитонного сжатия. [12]
 |
Графики изменения мгновенной частоты a ( t импульса и временной задержки Д 3 в среде с нормальной ( а и аномальной ( б дисперсией для компрессии световых импульсов. [13] |
На рис. 1.7 приведены графики, характеризующие связь вида частотной модуляции и дисперсии среды, обеспечивающей компрессию импульсов. [14]
Поведение волнового пакета, как показано в § 1.4, определяется знаком дисперсии среды. Особый интерес представляет случай а &20, поскольку позволяет указать путь самосжатия световых импульсов. Фазовая самомодуляция вызывает компрессию импульса, что в свою очередь увеличивает темп самомодуляции. [15]
Страницы: 1 2