超短脉冲是持续时间为皮秒或更短的光脉冲。在锁模激光器中产生的光脉冲可以非常短,,特别是对于被动锁模。 “超短”没有公认的定义,但通常情况下,如果脉冲持续时间最多几十皮秒,而且经常在飞秒范围内,这个标签就适用于脉冲。请注意,超短脉冲不应该被称为 "超快脉冲"它们并不比长脉冲更快(没有更高的速度)。
超短脉冲的产生
超短脉冲通常由被动锁模激光器产生,但有时也由光学参量放大器(可能使用超连续谱作为输入)或自由电子激光器产生。则上也可以从更长的脉冲开始并应用某种脉冲压缩方法,但在大多数情况下,这种压缩的输入脉冲已经是超短脉冲。
光带宽
从本质上讲,超短脉冲有一个很宽的光学带宽。即使它们的瞬时频率在整个脉冲持续时间内几乎是恒定的,光谱的宽度至少为反向脉冲持续时间的数量级。这主要是因为,对于共振激励的一些介质,光频率的变化大到足以在脉冲持续时间内引起显着的相位变化时,才有意义。
在许多情况下,脉冲的瞬时频率近似恒定,时间带宽乘积略低于1。具有1ps脉冲持续时间(半高全宽)的非啁啾高斯脉冲具有≈0.44THz的光学带宽。 极短脉冲(少周期脉冲)可以具有倍频程跨度光谱。
塑造超短脉冲
当在锁模激光器中产生超短脉冲时,它们可能会受到各种脉冲整形现象的影响。例如,通常有一个可饱和的吸收器,它会对脉冲开始时甚至结束时的高损耗。在激光器之外,超短脉冲可以进一步被各种脉冲整形器所操纵。
超短脉冲的表征
脉冲表征有多种方法。虽然有些方法只允许测量基本的脉冲参数,如脉冲持续时间,但其他方法可用于 "完整 "表征,即可以获得整个随时间变化的电场和光谱相位。结果可以通过各种方式可视化,例如,用时间或频率相关的函数图,或用频谱图。最常见的是,使用自相关仪测量脉冲持续时间。
Be the first to comment