Фемтосекундный импульс
Cтраница 3
Для спектров излучателей более сложной структуры становится важным вклад сателлитов линий, связанных с переходами с дважды возбужденных состояний ионов предыдущей кратности ионизации. С другой стороны, при образовании плазмы лазерными фемтосекундными импульсами, ионизация идет из К - и L-оболочек атомов мишени, и возникают ионы дырочных конфигураций. Наблюдаемый спектр приобретает квазинепрерывный характер. Микрополе плазмы и в этих более сложных ситуациях заметным образом модифицирует спектр линейчатого излучения. [31]
К возбуждают когерентные оптические фононы, которые формируют стоячую волну колебаний с волновым вектором К. Затем с некоторой задержкой ta на среду направляется пробный фемтосекундный импульс, который дифрагирует на осциллирующей решетке, наведенной возбуждающими импульсами. [33]
Заметим, что решение проблемы сужения однородной ширины линий в оптике важно не только с позиций оптимального функционирования оптических эхо-процессоров, но и с позиций фемтосекундной эхо-спектроскопии примесных кристаллов. Дело в том, что активное использование в спектроскопии фемтосекундных импульсов с длительностью 5 - 6 фс [200] позволяет в настоящее время проводить эксперименты по фотонному эхо на твердотельных образцах, находящихся при комнатной температуре. В этих условиях спектральные линии оптических переходов характеризуются однородной шириной, существенно превосходящей неоднородную ширину, что, в свою очередь, создает трудности для наблюдения на таких образцах фотонного эха. [34]
Альтернативное описание дается юбобщенным уравнением распространения (2.3.35) и разд. Влияние члена, отвечающего за комбинационное усиление, на эволюцию фемтосекундных импульсов внутри световода уже обсуждалось в разд. На рис. 5.20 были показаны форма и спектр импульса, пиковая мощность которого соответствует солитону второго порядка. В таком случае исходный импульс расщепляется на два фрагмента на длине одного периода солитона, явление, названное в разд. Это явление может быть интерпретировано как вынужденное комбинационное ( ВК) саморассеяние импульса [119], которое может возникать, даже если порог ВКР с уровня шумовой затравки еще не достигается. Основная идея состоит в следующем. Входной импульс, являющийся солитоном высшего порядка, в начальной фазе распространения укорачивается с одновременным уши-рением спектра. ВКР синие компоненты импульса служат накачкой для красных компонент. Это ясно видно на рис. 5.20. где основной пик спектра непрерывно смещается в красную сторону. [35]
Сверхсильные световые поля-от нелинейной оптики атомов и молекул к нелинейной электронной физике. Генерация сверхсильных световых полей, ставшая возможной благодаря эффективному усилению фемтосекундных импульсов в широкополосных оптических усилителях с высокими мощностями насыщения, открыла совершенно новые возможности перед нелинейной оптикой. [36]
Альтернативное описание дается юбобщенным уравнением рас пространения (2.3.35) и разд. Влияни члена, отвечающего за комбинационное усиление, на эволюцго фемтосекундных импульсов внутри световода уже обсуждалось разд. На рис. 5.20 были показаны форма и спектр импульсг пиковая мощность которого соответствует солитону второго поряд: ка. В таком случае исходный импульс расщепляется на два фрагмент на длине одного периода солитона, явление, названное в разд. Это явление может быть интерпретировано ка вынужденное комбинационное ( ВК) саморассеяние импульса [ 119 которое может возникать, даже если порог ВКР с уровня шумово затравки еще не достигается. Спектральное уширение красного крыла обеспечив ет затравку для комбинационного усиления, т.е. через ВКР сини компоненты импульса служат накачкой для красных компонент. Эт ясно видно на рис. 5.20, где основной пик спектра непрерывн смещается в красную сторону. [37]
Вообще число членов, которые должны быть учтены в правой части уравнения, зависит от материала линии передачи и от интенсивности и длительности импульсов, используемых при передаче. Для импульсов продолжительнее 1 пс большинство этих членов пренебрежимо малы, но для фемтосекундных импульсов, используемых в настоящее время для передачи больших объемов информации, нужно учитывать малую рамановскую задержку и эффекты влияния высших порядков на дисперсию и усиление. Таким образом, чем короче импульсы, тем более сложным становится анализ. [38]
Последующие эксперименты, выполненные в тщательно контролируемых условиях, позволили выявить ряд особенностей формирования, распространения и взаимодействия солитонов при наличии многочисленных возмущающих факторов и указать перспективы разнообразных технических приложений. Сейчас отчетливо продемонстрированы возможности применения солитонных эффектов для передачи информации по волоконным световодам, формирования и генерации фемтосекундных импульсов, исследования быстропротекающих процессов. [39]
Измеряемый импульс направляется в интерферометр Майкель-сона, в одно из плеч которого помещена стеклянная пластинка ( типичная толщина 5 см) с известными дисперсионными свойствами. На выходе интерферометра регистрируется кросс-корреляционная функция поля исходного и уширенного, в результате прохождения сквозь диспергирующую пластину, импульсов. Иллюстрацией практического применения служит нахождение временного поведения фазы фемтосекундного импульса ( ти - Ю2 фс), генерируемого лазером на красителе с антирезонансным кольцом в режимах пассивной и комбинированной синхронизации мод. [41]
Одним из наиболее ярких достижений лазерной физики последнего времени, несомненно, стала разработка методов генерации и формирования световых импульсов длительностью - - - 10 - 15с - фемтосекунд-ных импульсов, под огибающей которых укладывается всего лишь несколько периодов колебаний. В огромной мере расширились возможности спектроскопии быстропротекающих процессов ( в этой связи последствия перехода к фемтосекундным импульсам справедливо сравнивают с революционными изменениями в пространственном разрешении оптических приборов, последовавшими за изобрете-нием микроскопа), прогрессировали физика лазерного воздействия на вещество и техника получения сверхсильных световых полей, возникли новые направления в оптической обработке информации, были сформулированы новые подходы в разработке генераторов сверхкоротких рентгеновских и акустических импульсов, электронных сгустков. Речь идет, таким образом, об очень широкой области, многие разделы которой далеко выходят за рамки традиционной физической и прикладной оптики. [42]
Длительность фемтосекунд-ных лазерных импульсов зачастую оказывается меньше времени электрон-фононной релаксации и приближается сейчас, пожалуй, к наиболее короткому времени релаксации в твердом теле - времени электрон-электронной релаксации. Следует подчеркнуть, что успех на пути изучения этих новых эффектов определяется не только уровнем разработки генераторов мощных возбуждающих фемтосекундных импульсов. [43]
Поведение спектров в голубой области одинаково для разных газов и давлений и различных максимальных интенсивностей. В противоположность этому спектральная плотность в красной области изменяется в зависимости от состава газа, давления и интенсивности импульса. Для фемтосекундных импульсов произведение давления газа на пороговую мощность импульса оставалось практически постоянным при изменении мощности в 30 раз. [44]
Поскольку ФКМ возникает только на трассах порядка нескольких длин дисперсионного разбегания, взаимодействие между ФКМ и дисперсионными эффектами может происходить, если LD и Lw становятся сравнимыми. LD и Lw становятся - 10 см, и временные эффекты, описанные выше, могут возникать в световоде длиной менее метра. Для таких коротких импульсов необходимо учитывать нелинейные эффекты высших порядков, такие, как дисперсия нелинейности или задержка нелинейного отклика ( см. разд. Воздействие ФКМ на динамику фемтосекундных импульсов находится в ранней стадии исследований и заслуживает дальнейшего внимания. [45]
Страницы: 1 2 3 4