搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

宽带啁啾脉冲激光非线性传输过程中的时空微扰研究

王灿华 章礼富 傅喜泉 文双春

引用本文:
Citation:

宽带啁啾脉冲激光非线性传输过程中的时空微扰研究

王灿华, 章礼富, 傅喜泉, 文双春

The study of spatiotemporal perturbation in the nonlinear propagation of broadband chirped pulsed laser

Wang Can-Hua, Zhang Li-Fu, Fu Xi-Quan, Wen Shuang-Chun
PDF
导出引用
  • 基于非线性薛定谔方程推导出大啁啾脉冲的传输方程,利用微扰理论,分析了啁啾脉冲激光的时空不稳定性. 理论上比较清楚的阐述了宽带脉冲激光在大啁啾情况下,其时空噪声的相互影响与相互作用情况及脉冲啁啾对噪声微扰调制的影响,发现在相同γI0(非线性系数与峰值强度乘积)的情况下脉冲啁啾对噪声调制的增长没有直接影响. 最后我们在实验上利用非线性介质对啁啾脉冲的空间小尺度自聚焦过程进行了部分验证,同时也在数值上对宽带啁啾脉冲的时间噪声调制的增长进行了模拟分析,发现实验结果和模拟分析结论
    In the paper, we extended the propagation equation of the large chirped pulse based on the nonlinear Schrodinger equation, and then analyzed the spatiotemporal instability of chirped pulsed-beam by using the perturbation theory. The influence of the spatiotemporal noise and the effect of chirp on the perturbation modulation of noise of the broadband pulsed-laser with large chirp were investigated theoretically. The results showed that the chirp of pulse has no direct influence on the modulation growth of noise under the same value of γI0(the product of the nonlinear coefficient and the peak intensity). Then the spatial small-scale self-focusing of chirped pulse was measured in experiment using nonlinear medium, and the modulation growth of the temporal noise of the broadband chirped pulse were also simulated numerically, and the result was basically consistent with the analysis of perturbation theory.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10776008),国家自然科学基金重点项目(批准号:60538010),教育部新世纪优秀人才支持计划和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20070532075),湖南省科学技术厅科技计划项目(批准号:2009FJ3112)资助的课题.
    [1]

    Agrawal G P 2001 Nonlinear fiber optics (third ed). (San Diego: Academic) p88—90

    [2]

    Liu X, Haus J W, Shahriar S M 2008 Opt. Commun. 281 2907

    [3]

    Silva G L, Gleria I, Lyra M L, Sombra A S B 2009 J. Opt. Soc. Am. B 26 183

    [4]

    Bespalov V I, Talanov V I 1966 JETP 3 307

    [5]

    Wen S C, Fan D Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 1282 (in Chinese) [文双春、范滇元 2000 49 1282]

    [6]

    Wen S C, Qian L J, Fan D Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 1640 (in Chinese) [文双春、钱列加、范滇元 2003 52 1640]

    [7]

    Cheng W Y, Zhang X M, Su J Q, Zhao S Z, Dong J, Li P, Zhou L D 2009 Acta Phys. Sin. 58 7012 (in Chinese)[程文雍、张小民、粟敬钦、赵圣之、董 军、李 平、周丽丹2009 58 7012]

    [8]

    Wang Y W, Deng J Q, Wen S C, Tang Z X, Fu X Q, Fan D Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1738 (in Chinese)[王友文、邓剑钦、文双春、唐志祥、傅喜泉、范滇元 2009 58 1738]

    [9]

    Liou L W, Cao X D, Mckinstrie C J, Agrawal G P 1992 Phys. Rev. A 46 4202

    [10]

    Anderson D, karlsson M, Lisak M, Sergeev A.1993 Phys. Rev. E 47 3617

    [11]

    Akhmediev N N, Korneev V I, Nabiev R E 1992 Opt. Lett. 17 393

    [12]

    Fonseca E J, Cavalcanti S B, Hickmanm J M 1999 Opt. Commun. 169 199

    [13]

    Litchinitser N M, Mckinstrie C J, Sterke C M de, Agrawal G P 2001 J. Opt. Soc. Am. B 18 45

    [14]

    Wen S C 2001 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [文双春2001博士学位论文(上海:中国科学院上海光学精密机械研究所)]

    [15]

    Hu W, Wen S C, Cuo H, Fan D Y 2001 J. Phys. D 34 3267

    [16]

    Wen S C, Fan D Y 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 1653

    [17]

    Strinic A I, Jovic D M, Petrovic M S, Timotijevic D V, Aleksic N B, Belic M R 2008 Opt. Materials 30 133902

    [18]

    Shih M F, Jeng C C, Sheu F W, Lin C Y 2002 Phys. Rev. Lett. 88 1213

    [19]

    Chu W H, Jeng C C, Chen C H, Liu Y H, Shih M F 2005 Opt. Lett. 30 1846

    [20]

    Cambournac C, Mailotte H, Lantz E, Dudley J M, Chauvet M 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19

    [21]

    Zhang L F, Fu X Q, Feng Z H, Yang H, Xu H W, Wen S C 2007 Proc. SPIE 6839

    [22]

    Cao X D, Agrawal G P, and Mckinstrie C J 1994 Phys. Rev. A 49 4085

    [23]

    Feng Z H, Fu X Q, Zhang L F, Xu H W, Weng S C 2008 Acta Phys. Sin. 57 2253 (in Chinese) [冯则胡、傅喜泉、章礼富、徐慧文、文双春 2008 57 2253]

    [24]

    Silberberg Y 1990 Opt. Lett. 15 1282

    [25]

    Ganeen R A, Ryasnyansky A I, Baba M, Suzuki M, Ishizawa N, Turu M, Sakakibara S, Kuroda H 2004 Appl. Phys. B 78 433

    [26]

    Nuter R, Skupin S, Berge L 2005 Opt. Lett. 30 917

  • [1]

    Agrawal G P 2001 Nonlinear fiber optics (third ed). (San Diego: Academic) p88—90

    [2]

    Liu X, Haus J W, Shahriar S M 2008 Opt. Commun. 281 2907

    [3]

    Silva G L, Gleria I, Lyra M L, Sombra A S B 2009 J. Opt. Soc. Am. B 26 183

    [4]

    Bespalov V I, Talanov V I 1966 JETP 3 307

    [5]

    Wen S C, Fan D Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 1282 (in Chinese) [文双春、范滇元 2000 49 1282]

    [6]

    Wen S C, Qian L J, Fan D Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 1640 (in Chinese) [文双春、钱列加、范滇元 2003 52 1640]

    [7]

    Cheng W Y, Zhang X M, Su J Q, Zhao S Z, Dong J, Li P, Zhou L D 2009 Acta Phys. Sin. 58 7012 (in Chinese)[程文雍、张小民、粟敬钦、赵圣之、董 军、李 平、周丽丹2009 58 7012]

    [8]

    Wang Y W, Deng J Q, Wen S C, Tang Z X, Fu X Q, Fan D Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1738 (in Chinese)[王友文、邓剑钦、文双春、唐志祥、傅喜泉、范滇元 2009 58 1738]

    [9]

    Liou L W, Cao X D, Mckinstrie C J, Agrawal G P 1992 Phys. Rev. A 46 4202

    [10]

    Anderson D, karlsson M, Lisak M, Sergeev A.1993 Phys. Rev. E 47 3617

    [11]

    Akhmediev N N, Korneev V I, Nabiev R E 1992 Opt. Lett. 17 393

    [12]

    Fonseca E J, Cavalcanti S B, Hickmanm J M 1999 Opt. Commun. 169 199

    [13]

    Litchinitser N M, Mckinstrie C J, Sterke C M de, Agrawal G P 2001 J. Opt. Soc. Am. B 18 45

    [14]

    Wen S C 2001 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [文双春2001博士学位论文(上海:中国科学院上海光学精密机械研究所)]

    [15]

    Hu W, Wen S C, Cuo H, Fan D Y 2001 J. Phys. D 34 3267

    [16]

    Wen S C, Fan D Y 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 1653

    [17]

    Strinic A I, Jovic D M, Petrovic M S, Timotijevic D V, Aleksic N B, Belic M R 2008 Opt. Materials 30 133902

    [18]

    Shih M F, Jeng C C, Sheu F W, Lin C Y 2002 Phys. Rev. Lett. 88 1213

    [19]

    Chu W H, Jeng C C, Chen C H, Liu Y H, Shih M F 2005 Opt. Lett. 30 1846

    [20]

    Cambournac C, Mailotte H, Lantz E, Dudley J M, Chauvet M 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19

    [21]

    Zhang L F, Fu X Q, Feng Z H, Yang H, Xu H W, Wen S C 2007 Proc. SPIE 6839

    [22]

    Cao X D, Agrawal G P, and Mckinstrie C J 1994 Phys. Rev. A 49 4085

    [23]

    Feng Z H, Fu X Q, Zhang L F, Xu H W, Weng S C 2008 Acta Phys. Sin. 57 2253 (in Chinese) [冯则胡、傅喜泉、章礼富、徐慧文、文双春 2008 57 2253]

    [24]

    Silberberg Y 1990 Opt. Lett. 15 1282

    [25]

    Ganeen R A, Ryasnyansky A I, Baba M, Suzuki M, Ishizawa N, Turu M, Sakakibara S, Kuroda H 2004 Appl. Phys. B 78 433

    [26]

    Nuter R, Skupin S, Berge L 2005 Opt. Lett. 30 917

  • [1] 李翰楠, 彭滟. 激光脉冲啁啾影响双色激光场诱导气体产生太赫兹辐射特性的理论研究.  , 2024, 73(6): 060701. doi: 10.7498/aps.73.20231806
    [2] 孙伟, 吕冲, 雷柱, 仲佳勇. 磁场对激光驱动Rayleigh-Taylor不稳定性影响的数值研究.  , 2022, 71(15): 154701. doi: 10.7498/aps.71.20220362
    [3] 洪伟毅. 强时间非局域系统中自相位调制诱导的“脉冲镜像”啁啾.  , 2015, 64(2): 024214. doi: 10.7498/aps.64.024214
    [4] 连富强, 樊仲维, 白振岙, 刘一州, 林蔚然, 张晓雷, 赵天卓. 高稳定性、高质量脉冲压缩飞秒光纤激光系统研究.  , 2015, 64(16): 164207. doi: 10.7498/aps.64.164207
    [5] 王堃, 崔亮, 张秀婷, 李小英. 脉冲抽运光啁啾对全光纤量子关联光子对纯度的影响.  , 2013, 62(16): 164205. doi: 10.7498/aps.62.164205
    [6] 宋诗艳, 王晶, 王建步, 宋莎莎, 孟俊敏. 应用非线性薛定谔方程模拟深海内波的传播.  , 2010, 59(9): 6339-6344. doi: 10.7498/aps.59.6339
    [7] 王擂然, 刘雪明, 宫永康. 基于高能量耗散型脉冲掺铒光纤激光器的实验研究.  , 2010, 59(9): 6200-6204. doi: 10.7498/aps.59.6200
    [8] 王擂然, 刘雪明, 宫永康, 胡晓鸿, 王屹山, 卢克清. 基于增益诱导光纤激光器的实验研究及理论分析.  , 2009, 58(7): 4664-4668. doi: 10.7498/aps.58.4664
    [9] 郑吉林, 王荣, 方涛, 卢麟, 蒲涛, 陈向飞. 一种新型的利用重构等效啁啾超结构光纤光栅消啁啾技术研究.  , 2009, 58(10): 7017-7024. doi: 10.7498/aps.58.7017
    [10] 宋啸中, 刘红军, 王屹山, 赵 卫. 基于预啁啾控制的极宽带光参量放大.  , 2008, 57(1): 271-277. doi: 10.7498/aps.57.271
    [11] 薛力芳, 赵启大, 刘建国, 郭 团, 黄桂岭, 刘丽辉. 基于圆环形薄壁截面梁的光纤光栅传感研究.  , 2006, 55(6): 2804-2808. doi: 10.7498/aps.55.2804
    [12] 李培丽, 黄德修, 张新亮, 朱光喜. 基于多电极单端耦合半导体光放大器的交叉增益调制型波长转换器.  , 2006, 55(6): 2746-2750. doi: 10.7498/aps.55.2746
    [13] 田剑锋, 吴正茂, 夏光琼. 啁啾的引入对线性负切趾型布拉格光栅双稳特性的影响.  , 2006, 55(12): 6419-6423. doi: 10.7498/aps.55.6419
    [14] 王 晶, 时延梅. 光子晶体光纤中高阶非线性效应所致啁啾的研究.  , 2006, 55(6): 2820-2824. doi: 10.7498/aps.55.2820
    [15] 刘卫华, 王屹山, 刘红军, 段作梁, 赵 卫, 李永放, 彭钦军, 许祖彦. 初始啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中超连续谱产生的影响.  , 2006, 55(4): 1815-1820. doi: 10.7498/aps.55.1815
    [16] 张家泰, 刘松芬, 胡北来. 强激光部分离化等离子体成丝不稳定性.  , 2003, 52(7): 1668-1671. doi: 10.7498/aps.52.1668
    [17] 张家泰, 聂小波, 苏秀敏. 相干与非相干激光成丝不稳定性的数值模拟研究.  , 1994, 43(1): 52-63. doi: 10.7498/aps.43.52
    [18] 张立根, 陈楠鹏, 巴恩旭. 光反馈对CO2激光器不稳定性的影响.  , 1990, 39(2): 183-189. doi: 10.7498/aps.39.183
    [19] 杨国健, 胡岗. 注入信号激光系统的不稳定性分析.  , 1990, 39(12): 1900-1907. doi: 10.7498/aps.39.1900
    [20] 王守武, 王启明, 林世鸣. 双稳激光器的不稳定性本质研究.  , 1986, 35(8): 1095-1101. doi: 10.7498/aps.35.1095
计量
  • 文章访问数:  8143
  • PDF下载量:  867
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-28
  • 修回日期:  2009-12-08
  • 刊出日期:  2010-09-15

/

返回文章
返回
Baidu
map