动态多模增益下的时空模式锁定的双稳态
光学
2024-07-31 v2
摘要
三维（3D）湮灭脉冲在时空模式锁定（STML）多模光纤激光器中已被演示为生成高能皮秒脉冲的有前景的形式，尽管其表现出尚未完全理解的多样化时空动力学。完全对 STML 多模光纤激光器进行建模有助于阐明时空动力学的底层物理，从而更好地操控高质量能量皮秒脉冲的生成，这然而仍然在很大程度上未实现。为此，这里我们在广义多模非线性 Schrödinger 方程框架中，探索 STML 多模光纤激光器的动态多模增益模型。通过该动态多模增益模型，我们重新审视了吸引子剖析理论，以理解决定 3D 湮灭脉冲模组成的主要作用。具体来说，通过变化多模增益光纤（MMGF）的数值孔径，我们观察到对应不同类型增益吸引子的不同增益动力学。在结果中，分别由多模增益效应和时空可饱和吸收支配的两种不同的 STML 操作 regime 被识别出来。在后者尤其是，3D 湮灭脉冲呈现出双稳态，即存在两个不同线性偏振（LP）模组成的分岔解。为验证理论发现，实验实现显示 STML 的状态可以在不同 LP 模之间切换，并确认了双稳态的存在。特别是，首先据我们所知，测试了由多模增益效应支配的 3D 脉冲成形机制。
引用
@article{arxiv.2407.19482,
title = {Bistability in spatiotemporal mode-locking with dynamic multimode gain},
author = {Zhijin Xiong and Yuankai Guo and Wei Lin and Hao Xiu and Yuncong Ma and Xuewen Chen and Zhaoheng Liang and Lin Ling and Tao Liu and Xiaoming Wei and Zhongmin Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19482},
year = {2024}
}