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频域非线性波动方程:各向异性非线性介质中超快相互作用的精确建模

光学 2015-06-11 v2

摘要

我们将纯谱向前 Maxwell 方程解释为用于描述二次非线性晶体中脉冲传播和相互作用的方程,其中包含高达 3rd{^{\rm rd}} 阶的感应极化。该被解释的方程(也称为频域非线性波动方程)同时包含了二次和三次非线性、延迟 Raman 效应以及各向异性非线性。通过研究超快级联二次谐波产生过程中产生的孤子模拟,展示了该波动方程的全部潜力。我们表明,由于自陡峭、Raman 效应以及源于泵浦光与二次谐波之间群速度失配的级联自陡峭类效应之间的竞争,可以实现孤子延迟的平衡。我们分析了一阶贡献,并表明这种平衡可以被打破以产生快脉冲或慢脉冲。通过进一步的模拟,我们展示了在极短晶体中的少周期压缩孤子,观察并标记了蓝/红移、符合非局部相位匹配条件的非稳态辐射以及色散波产生等光谱现象,这些有助于提高对级联非线性孤子脉冲压缩的实验认识。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.5903,
  title  = {Nonlinear Wave Equation in Frequency Domain: Accurate Modeling of Ultrafast Interaction in Anisotropic Nonlinear Media},
  author = {Hairun Guo and Xianglong Zeng and Binbin Zhou and Morten Bache},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.5903},
  year   = {2015}
}