Фазовая самомодуляция
Cтраница 2
По мере уменьшения ти до десятков фемтосекунд первостепенную важность приобретают вопросы совместного проявления фазовой самомодуляции и дисперсии групповой скорости в резонаторе. Авторами [11] продемонстрирована возможность применения для этих целей специально сконструированных зеркал, в [12] использован интерферометр Жира - Турнуа. [16]
Мы также исключаем из рассмотрения некоторые амплитудные и временные преобразования, являющиеся следствием нелинейных эффектов самофокусировки и фазовой самомодуляции [3], хотя, как следует заметить, они могут играть важную роль в ограничении, например, характеристик лазерных усилителей. [17]
В предыдущей главе было показано, что совместное действие эффектов дисперсии групповых скоростей ( ДГС) и фазовой самомодуляции ( ФСМ) на оптический импульс, распространяющийся внутри световода, можно изучать, решая основное уравнение распространения. Прежде чем рассматривать общий случай, будет поучительно сначала рассмотреть действие только ДГС на эволюцию импульса в световоде, В этой главе мы исследуем задачу о распространении импульса в световоде, считая его линейной средой. ДГС преобладают над нелинейными эффектами. С этой целью вводятся две характерные длины, связанные с ДГС и ФСМ, Дисперсионное уширение оптических импульсов рассматривается в разд. В заключение в разд. [18]
В предыдущей главе было показано, что совместное действие эффектов дисперсии групповых скоростей ( ДГС) и фазовой самомодуляции ( ФСМ) на оптический импульс, распространяющийся внутри световода, можно изучать, решая основное уравнение распространения. Прежде чем рассматривать общий случай, будет поучительно сначала рассмотреть действие только ДГС на эволюцию импульса в световоде. [19]
Функция f ( z) характеризует ширину пучка, a g ( z) и cp ( z) - фазовую самомодуляцию в пространстве. [20]
Чтобы ответить на эти вопросы, следует рассмотреть, как исходный импульс с определенными длительностью и пиковой мощностью распространяется по световоду при наличии фазовой самомодуляции и дисперсии групповых скоростей. Динамика импульса при данных условиях была рассмотрена в разд. Полезно использовать безразмерный вид (4.2.1) уравнения распространения. [21]
Система уравнений (8.19.13) является основой для описания различного типа нелинейных эффектов, имеющих место при распространении оптического сигнала в длинном волокне, а именно фазовой самомодуляции, солитонов и вырожденного четырехволнового смешения, о которых речь пойдет ниже. [22]
 |
Самовоздеиствие фемтосекундных импульсов а - форма импульса на р личных расстояниях от начала световода. б - зависимость текущей частоты от времени. 1 - z / LHJI0 4, 2 - 1 2, 3 - 2 0. [23] |
Нелинейная дисперсия групповой скорости и инерционность нелинейного отклика оказывают существенное влияние на процесс самовоздействия уже на начальном этапе распространения импульса по световоду, так как соответствующие члены входят в ( 5) с коэффициентами Ца - 1 и ц - 1 ( ц2, j - K l О - Роль дисперсии третьего порядка становится существенной по мере уширения спектра импульса в процессе фазовой самомодуляции. [24]
В течение нескольких лет предложенная ими схема со сталкивающимися импульсами ( colliding pulse mode locking - CPM laser) оставалась наиболее распространенной для генераторов перестраиваемых по частоте фемтосекундных импульсов. Использование внутризонаторной фазовой самомодуляции и компрессии позволяет дополнительно сократить длительность генерируемого импульса до 30 фс. [25]
Общая схема компрессии, изображенная на рис. 4.4, включает в себя источник спектрально-ограниченных пикосекундных импульсов, волоконно-оптический модулятор и решеточный компрессор. Основой для математического анализа процесса дисперсионной фазовой самомодуляции является нелинейнсе уравнение Шредингера, описывающее изменение комплексной амплитуды поля. [26]
Заметим, что высокое спектральное качество достигается, как правило, в начале цуга генерации. В условиях широкой неоднородно-уширенной линии усиления фазовая самомодуляция играет негативную роль, приводя к развитию автомодуляционной неустойчивости, появлению субструктуры и ухудшению спектрального качества. [28]
Благодаря широкому диапазону перестройки, очень узкой линии лазерного излучения и возможности генерировать импульсы пикосекундной длительности лазеры на центрах окраски представляются чрезвычайно заманчивыми для применений в таких областях, как молекулярная спектроскопия и устройства, предназначенные для контроля волоконных световодов. Здесь использовались такие свойства волокон, как фазовая самомодуляция и сжатие импульса ( соли-тонный лазер) [ см. также разд. [29]
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. [30]
Страницы: 1 2 3 4