非线性光学谐振腔中的孤子光束传播实现高效脉冲压缩与模式自净化
光学
2023-11-30 v2
摘要
产生具有高质量空间模式的强超短脉冲对于超快与强场科学至关重要。这可通过在 Kerr 非线性作用下控制飞秒脉冲传播并实现高强度稳定传播来完成。本工作中，我们提出周期性层状 Kerr 介质中空间孤子的产生可为利用多片薄板的超连续谱生成与脉冲压缩提供最优条件。通过实验与理论探究，我们成功辨识了这些孤子模式，并揭示了光束尺寸与临界非线性相位之间的普适关系。时空耦合被证明强烈影响飞秒脉冲的谱、空间与时间轮廓。利用这些孤子模式的独特性质，我们展示了单级超连续谱生成及飞秒脉冲压缩，从初始 170 fs 压缩至 22 fs，效率约 90%。我们还提供了高效模式自净化的证据，表明非线性谐振腔中激光束存在丰富的时空自组织过程。
引用
@article{arxiv.2006.15810,
title = {Solitary beam propagation in a nonlinear optical resonator enables high-efficiency pulse compression and mode self-cleaning},
author = {Sheng Zhang and Zongyuan Fu and Bingbing Zhu and Guangyu Fan and Shunjia Wang and Yudong Chen and Yaxin Liu and Andrius Baltuska and Chuanshan Tian and Zhensheng Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15810},
year = {2023}
}