ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Схемы компрессии с использованием трехчастотного взаимодействия из "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов " Начнем с рассмотрения экспериментов по параметрическому усилению частотно-модулированных импульсов и обращению знака частотной модуляции [43, 44]. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 4.17. [c.193] Одиночный импульс накачки с длительностью Ti/.2=5n , энергией 1F 3 мДж, длиной волны излучения Х= 1,054 мкм генерировался в лазере на фосфатном стекле с пассивной синхронизацией мод. Затем он вводился (с эффективностью 40 %) в короткий отрезок одномодового волоконного световода (L = l,3 м). В результате фазовой самомодуляции его спектр уширялся в среднем до 400 см 1. В качестве активной среды для реализации параметрического усиления был выбран кристалл DA, обладающий 90-градусным синхронизмом и весьма широкой полосой усиления Avy 2000 см (длина 4 см, взаимодействие е—оо). [c.193] Сигнальный импульс с выхода волоконного световода и импульс накачки (X =0,527 мкм — вторая гармоника лазера на КНФС) через согласующие линии оптической задержки синхронно вводились в кристалл DA. Коэффициент усиления по энергии достигал 10. Импульс накачки имел меньшую длительность, чем сигнальный, поэтому на выходе кристалла диапазон сканирования частоты уменьшался до 200 см-1. [c.194] Исследование частотной модуляции сигнального и холостого импульсов проводилось методом динамической интерферометрии. На рис. 4.18 приведены динамические интерферограммы на выходе волоконного световода (а) и на выходе параметрического усилителя (б — сигнальный импульс, в — холостой). Область свободной дисперсии интерферометра Майкельсона составляла 555 см Ч Измеряя наклон полос, можно вычислить скорости изменения частоты со временем а , (. и х- Знак наклона полос обусловлен знаком частотной модуляции. Как видно из рисунка, полосы на частотах С0(, и со наклонены в разные стороны, т. е. фазовые характеристики сигнальной и холостой волн являются сопряженными, что непосредственно следует из уравнений параметрического усиления, записанных в приближении заданного поля накачки ( 3.3). При компрессии параметрически усиленных частотно-модулированных импульсов получено сжатие до 280 фс, пиковая мощность сжатых импульсов достигала 10 Вт. [c.194] Широкополосное параметрическое усиление позволяет во многих случаях увеличить энергию ЧМ импульсов на пять — шесть порядков без искажения их частотных характеристик. Кроме того, сопутствующая генерация фазосопряженного импульса на холостой длине волны позволяет реализовать обращение частотной модуляции в пикосекундном диапазоне длительностей. По существу, мы имеем дело с временным аналогом обращения волнового фронта. Обращение частотной модуляции, в частности, дает возможность использовать в качестве компрессоров среды с нормальной дисперсией групповой скорости. [c.194] Вторая группа экспериментов [45] относится к преобразованию частотной модуляции импульсов в параметрических генераторах света с синхронной накачкой. Основным их итогом явилась разработка нового метода управления скоростью частотной модуляции. Экспериментально показано, что скорость изменения частоты импульсов параметрической генерации или может существенно превышать скорость изменения частоты импульсов накачки причем коэффициент преобразования величин и определяется только дисперсионными характеристиками кристалла (см. также 3.3). [c.194] В экспериментах [45] импульс накачки к концу цуга генерации имел частотную модуляцию со скоростью 8 M Vn (Х =0,534 мкм). Сигнальный ( =1,02 мкм) и холостой ( ix=l,12 мкм) импульсы с длительностью Ti/2 3,5 ПС поступали в среду с нормальной дисперсией групповой скорости (кристалл KRS—6). На выходе компрессора сигнальный импульс, обладающий положительной частотной модуляцией, уширялся до 13 ПС, а холостой, с отрицательной частотной модуляцией, сжимался до 0,5 пс. [c.195] Таким образом, исследование преобразования частотных характеристик накачки в процессе параметрической генерации света привело к созданию нового метода управления скоростью частотной модуляции сверхкоротких световых импульсов. [c.195] Вернуться к основной статье