浅谈脉冲泵浦的脉冲光数据机理探究

《浅谈脉冲泵浦的脉冲光数据机理探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈脉冲泵浦的脉冲光数据机理探究泵浦光的强度和脉宽对OPG输出特性的影响光参量产生是二阶非线性效应，产生的信号光和闲频光的强度是增益的指数函数，在一定的条件下增益系数与泵浦光的场振幅成正比，所以当泵浦光强较大时，转换效率随泵浦光强的增大而迅速变大。我们计算了OPG的转换效率和输出的信号光脉冲宽度随泵浦光强而变化的曲线，计算结果如所示。当泵浦光强度从015TWPcm2增加到lTWPcm2时，OPG的转换效率显著地增大，而且泵浦光强越大，转换效率增加得越快（曲线的斜率越大）。从（b）可以看出，随着泵浦光强的增加，产生的信号光脉冲的脉宽变窄。在USP-OPG的过程中，产

2、生的信号光和闲频光脉冲在向前传播时，由于非线性效应而使脉宽不断变窄。当泵浦光强增加时，增益增大，这种非线性效应也随之加强，于是产乞的脉冲的脉宽就变得更窄了。在这里我们必须指出，（a）是在泵浦光的强度小于lTWPcm2,转换效率较低的范围内计算得到的结果。当泵浦光强度比lTWPcm2大非常多时，由于非线性效应以及GVM和IGVD的影响，转换效率不会按照（a）所示的趋势一直继续增加下去。而且在实验中也很难达到这样高的泵浦光强。GVM参数Gi与脉宽S成反比，IGVD参数Ni与脉宽S的平方成反比。所以当泵浦光脉冲的脉宽S变小时，Gi和Ni将变大，由此导致OPG的转换效率下

3、降，使产生的信号光和闲频光脉冲的脉宽变宽，脉冲形状变得不对称。我们计算了OPG的转换效率和产生的信号光脉冲的脉宽随泵浦光脉冲的脉宽而变化的曲线，计算结果如所示（（b）中的纵坐标为信号光脉宽对泵浦光脉宽之比值）。当泵浦光脉冲的脉宽从10fs变化到lOOfs时，OPG的转换效率增加，尤其当脉宽增加到60fs以上吋，转换效率增加得相当快。由（b）可见，产生的信号光脉冲的脉宽随着泵浦光脉宽的减小而增加;泵浦光脉宽从lOOfs变化到60fs,信号光的相对脉宽（相对于泵浦光脉宽）变化不大；而泵浦光脉宽从60fs减小时，信号光的相对脉宽显著地增大了。（a）和（b）的结果说明，当

4、泵浦光脉宽大于约60fs时，参数Gi和Ni比较小，它们对OPG输出特性的影响不大，在关于OPG的理论计算中忽略Gi和Ni不会有很大的影响。而当泵浦光脉宽小于大约60fs时，参数Gi和Ni比较大，它们对OPG输出特性的影响就不容忽略了，在关于OPG的理论计算中必须考虑这两个因素的影响。当泵浦光脉宽大于lOOfs时，信号光脉冲的不对称度变化不大,而且RasUl,也就是说，信号光脉冲基本上是对称的。当泵浦光脉宽从60fs减小时，Ras显著地变大，也就是说，信号光脉冲变得明显地不对称，不对称度逐渐变大。的结果也说明了，当泵浦光脉宽小于约60fs时，参数Gi和Ni比较大，它

5、们对OPG的输出特性有较大的影响，使输出脉冲形状变得不对称，不对称度随着Gi和Ni之值的增加而变大。结论我们研究了各种因素对OPG输出特性的影响，得到如下结论：(1)GVM对OPG的输出特性有明显的影响，它使得产生脉冲的脉宽变宽，脉冲形状变得不对称，转换效率降低。IGVD对OPG的输出特性也有影响，它也使得产半脉冲的脉宽变宽，脉冲形状变得不对称，转换效率降低。IGVD参数的影响可以部分地补偿GVM参数的影响效果。(2)在转换效率较低的范围内，OPG的转换效率随泵浦光强的增大而迅速变大，同时产生脉冲的脉宽变窄。随着泵浦光脉冲脉宽的变宽，OPG的转换效率增大(在转换效

6、率不太高的范围内)，产生的信号光脉冲的相对脉宽(信号光脉宽对泵浦光脉宽之比值)变小，脉冲的不对称度变小。在泵浦光脉宽小于大约60fs的范围内，相对脉宽和脉冲不对称度的变化很显著；在泵浦光脉宽大于lOOfs时，相对脉宽和脉冲不对称度的变化不大，信号光脉冲基本上是对称的。(3)当OPG产生的脉冲的频率离开简并点调谐时，OPG的转换效率下降；产生的信号光脉冲的脉宽开始时略微变窄，当信号光波长从016Lm向0145Lm变化时，脉宽变宽,尤其是当信号光波长从0156Lm变小时，脉宽迅速地变宽。