极端的拉曼红移：超快多模非线性时空动力学、脉冲压缩与宽调谐频率转换
光学
2020-07-23 v1
摘要
波长大于 1 m 的超短高能脉冲如今在超快与强场物理的广泛应用中备受需求。迄今，针对高能宽带脉冲波长可调谐性的主要方案仍依赖光学参量放大（OPA），其常需多级复杂结构，可能具有不完美的光束质量，且向任一放大波的转换效率有限。本工作中，我们提出一种完全不同的策略以实现高能效且可扩展的激光频移器。其依赖于氮填充空芯光纤（HCF）中受激拉曼散射（SRS）在长传播距离上提供的连续红移。我们展示了激光波长从 1030 nm 到 1730 nm 的连续调谐，转换效率高于 70% 且光束质量高。由 HCF 高阶模之间时空非线性相互作用产生的高度不对称光谱展宽，可轻易用于生成显著短于泵浦脉冲（~200 fs）的脉冲（~20 fs）且光束质量高，脉冲能量可进一步扩展至数十毫焦。我们预期该技术结合新兴的高功率 Yb 激光技术，有潜力满足近红外可调谐、多 TW 少周期高能源日益增长的需求。
引用
@article{arxiv.2007.11563,
title = {Extreme Raman red shift: ultrafast multimode non-linear space-time dynamics, pulse compression, and broadly tunable frequency conversion},
author = {P. A. Carpeggiani and G. Coccia and G. Fan and E. Kaksis and A. Pugžlys and A. Baltuška and R. Piccoli and Y. -G. Jeong and A. Rovere and R. Morandotti and L. Razzari and B. E. Schmidt and A. A. Voronin and A. M. Zheltikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.11563},
year = {2020}
}