Фазовая самомодуляция

Cтраница 1

Фазовая самомодуляция в жидкостях с п20 приводит к возникновению положительного частотного свипирования импульса в тех его частях, где кривизна огибающей положительна. Для сжатия таких импульсов, как следует из рассмотрения § 1.4, необходимы среды с аномальной дисперсией групповой скорости. Недостатки схем компрессии, в которых используются неограниченные среды, связаны с неоднородностью частотного свипирования в поперечном сечении пучка и с тесной взаимосвязью пространственных и временных эффектов самовоздействия, приводящих к нестабильности параметров сжатых импульсов. [1]

Временная фазовая самомодуляция приводит, очевидно, к ушире-нию частотного спектра. Естественно, что последнее должно вызывать изменение профиля интенсивности. [2]

Принципиальная схема компрессии лазерных импульсов, в которой используется фазовая самомодуляция в волоконном световоде ( ВС. Показаны временные распределения добавки к несущей частоте 6м и интенсивности / ( т, а также спектр импульса S ( M на выходе световода. [3]

Фазовая самомодуляция реального лазерного импульса даже в среде с безынерционной нелинейностью приводит к сложному закону изменения фазы со временем. Другими словами временная линза, основанная на ФСМ, обладает, вообще говоря, сильными аберрациями. Нетрудно убедиться, однако, что дисперсия второго порядка способна в значительной мере исправить положение. [4]

Явление фазовой самомодуляции на спектральном языке проявляется как уширение спектра импульса. Ширина спектра, как показано в § 2.3 - 2.5, зависит от нелинейности среды и пройденного расстояния. [5]

Классический шумовой сигнал при параметрическом усилении. а - плотность вероятности распределения фазы обычного стационарного шума ( штриховая линия и шума при сжатом состоянии ( кривые 1 и 2, для 2 коэф. усиления больше. и - области флуктуации на фазовой плоскости обычного ( слева и сжатого ( справа шума. [6]

Оптимальной нелинейной средой для получения фазовой самомодуляции оказываются одномо-довые волоконные световоды. Малость нелинейности ( для кварцевого волокна % 3 2 - 10 - 13 см2 / кВт) с избытком компенсируется возможностью поддержания устойчивого поперечного профиля пучка диам. Существ, сжатия могут быть получены и при генерации оптич. [7]

На начальном этапе распространения основную роль играет фазовая самомодуляция, так как 2 - / фс. В пределах флуктуацион-ных выбросов интенсивности формируется положительный чирп, который в условиях нормальной дисперсии групповой скорости приводит к их дисперсионному расплыванию. Поэтому на больших расстояниях флуктуации частоты и интенсивности сглаживаются и зависимость бсо от т линеаризуется. На рис. 4.10 представлены зависимости / ( т) и бсо ( т) на расстоянии, соответствующем оптимальной длине световода для компрессии спектрально-ограниченных импульсов. Видно, что флуктуации интенсивности и частоты концентрируются, в основном, на фронте и хвосте импульса. Сжатые импульсы ( рис. 4.10 б) имеют практически регулярную структуру и отличаются, главным образом, пиковым значением интенсивности. [8]

Уменьшение длительности частотно-модулированного импульса при его усилении. а - зависимость интенсивности / и текущей частоты v исходного-импульса от времени. б - контур линии усиления. в - выходной импульс. [9]

Перспективное направление совершенствования подобных систем связано с использованием контролируемой внутрирезонаторной фазовой самомодуляции. По расчетным данным [5] в резонаторах с малым числом Френеля фазовая самомодуляция однородна по сечению пучка, ее наличие приводит к уменьшению длительности импульсов вплоть до минимальных значений в 2 - 3 пс, определяемых шириной полосы усиления активного элемента. [10]

Наиболее удобным на сегодняшний день методом создания столь быстрой модуляции оказывается фазовая самомодуляция в среде с практически безынерционной электронной нелинейностью. Идеальная система сжатия, по аналогии с безаберрационной фокусировкой волнового пучка, предполагает осуществление линейной по времени частотной модуляции и точной фазировки компонент уширенного спектра в фокальной точке. [11]

Динамика спектра трехсолитонного импульса на одном периоде солитона. [12]

Изменения в форме импульса и его спектре возникают при совместном действии фазовой самомодуляции ( ФСМ) и дисперсии групповых скоростей. При ФСМ получается положительная частотная модуляция, так что передний фронт смещается в стоксову ( относительно несущей частоты) область, а задний фронт - в антистоксову область. Уширение спектра за счет ФСМ ясно видно на рис. 5.5 при z / z0 0 2; хорошо заметна типичная для ФСМ модуляция. При отсутствии дисперсии групповых скоростей форма импульса оставалась бы неизменной ( см. разд. Отрицательная дисперсия, однако, сжимает импульс, так как он имеет положительную частотную модуляцию ( см. разд. Сокращает свою длительность только центральная область импульса, поскольку только там сдвиг частоты практически линеен. [13]

Динамика спектра трехсолитонного импульса на одном периоде солитона. [14]

Изменения в форме импульса и его спектре возникают при совместном действии фазовой самомодуляции ( ФСМ) и дисперсии групповых скоростей. При ФСМ получается положительная частотная модуляция, так что передний фронт смещается в стоксову ( относительно несущей частоты) область, а задний фронт-в антистоксову область. Уширение спектра за счет ФСМ ясно видно на рис. 5.5 при z / z0 0 2; хорошо заметна типичная для ФСМ модуляция. При отсутствии дисперсии групповых скоростей форма импульса оставалась бы неизменной ( см. разд. Отрицательная дисперсия, однако, сжимает импульс, так как он имеет положительную частотную модуляцию ( см. разд. Сокращает свою длительность только центральная область импульса, поскольку только там сдвиг частоты практически линеен. [15]

Страницы: 1 2 3 4