级联二次非线性下孤子脉冲压缩的标度律
光学
2009-11-13 v2
摘要
我们详细研究了基于相位失配二次谐波产生(即级联二次非线性)的体块二次非线性介质中超短脉冲的孤子压缩。给出了时域中包含高阶非线性项的单周期传播方程。二次(SHG)非线性与三次(Kerr)非线性之间的平衡起着关键作用:我们定义了一个有效孤子数——与 SHG 孤子数和 Kerr 孤子数之差相关——并表明要实现成功的脉冲压缩,该有效孤子数必须大于 1。这要求相位失配低于一个临界值,在二次非线性占主导地位而超过三次 Kerr 非线性的材料中,该临界值较高。通过大量数值模拟,我们发现了通过有效孤子数表达的无量纲标度律,这些标度律控制着压缩脉冲的行为。这些规律在群速度失配效应较小的稳态区域内成立,并且与光纤孤子压缩器中观察到的规律相似。数值模拟表明,在适当的波长下,即使对于皮秒量级的输入脉冲,也可以在 -硼酸钡晶体中获得低于两个光学周期的干净压缩脉冲。
引用
@article{arxiv.0706.1507,
title = {Scaling laws for soliton pulse compression by cascaded quadratic nonlinearities},
author = {M. Bache and J. Moses and F. W. Wise},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1507},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 8 figures, resubmitted version, to appear in October issue of J. Opt. Soc. Am. B. Substantially revised, updated model