液晶空间光调制器在飞秒脉冲色散补偿中的应用

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1、第2!卷第2期$"",年2月物理学报I:J+2!，H:+2，*@K，$"",&"""3!$1"A$"",A2（!"2）A&!1&3"2BC=BDEF(GCB(GHGCB!$"",CL8M+DLK6+(:;+"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""液晶空间光调制器在飞秒脉冲色散补偿中的应用!位恒政张志刚陈盛华柴路王清月（天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室，国家教育部光电子信息技术科学重点实验室，天津!"""#$）（$""!年%

2、月&!日收到；$""!年’月$$日收到修改稿）论述了液晶空间光调制器（()*）色散补偿的原理，数值模拟了()*的色散补偿结果，并分析了影响()*色散补偿的原因+结果表明：()*像素之间的间隙对补偿脉冲的宽度及对比度有很大影响+关键词：空间光调制器，色散补偿，飞秒脉冲!"##：,$’"-，,$%".多这样的像素排列在一起，并用一组电压在透明电&4引言极上进行驱动时，就会形成一定的位相掩膜，对透过液晶像素传播的偏振光，起到相位调制的作用，这就获得短脉冲的关键技术就是对啁啾脉冲进行有是液晶相位调制方法的基本思想+效的色散补偿+

3、色散补偿的技术很多，其中使用棱镜目前，用液晶空间光调制器（()*）进行脉冲整对进行色散补偿是最为常用的方法，然而棱镜对只形，已收到令人瞩目的结果，可以得到小%56的短脉［$］能提供对二阶色散的有效补偿，而且棱镜由于自身冲+用()*进行色散补偿，可以只补偿某一阶色材料色散的影响，很难补偿脉冲的高阶色散+在脉冲散（如群延迟色散0<<，三阶色散=><，四阶色散宽度接近亚&"56区域时，高阶色散的存在则成为影.><等），使用起来很灵活，而且还可以利用()*进［&］［!］响脉宽压缩的主要因素+自从&11,年(789:;6提出行实时

4、自适应脉冲整形，自适应技术解决了与飞啁啾镜的概念以来，啁啾镜也被广泛用于色散补偿+秒脉冲压缩相关的一个主要困难：需要描述未压缩使用啁啾镜进行色散补偿的优势在于：可以使整个的脉冲+因此，这种自适应技术几乎可以形成任意的激光器的腔型结构变得更加简单集成，较好地补偿光谱相位滤波器，可以获得有效的脉冲压缩+使用自高阶色散+其缺点就是，制作工艺很严格，否则很难适应脉冲压缩技术还有其他的好处，这种自适应技达到设计的要求，而且啁啾镜补偿带宽有限+术不仅可以用来压缩脉冲，也可以用来纠正激光系随着微电子和光电子集成技术的飞速发展以及统的漂

5、移+两者的紧密结合，空间光调制技术得到了大大的促本文简介了()*色散补偿的原理，分析了影响进和发展+各种新型的空间光调制器件层出不穷，例()*色散补偿的因素+并以二阶色散为例，数值模拟如，多量子阱、铁电晶体和磁光器件，以及聚合物材了()*色散补偿的结果，分析了()*的像素间隙料的器件都在朝着实用化方向迈进+各种液晶空间（?@9）对色散补偿的影响+光调制器更是飞速发展+这项技术被广泛应用于光逻辑运算、高速光互连、阈值开关、数据存贮，输出显$4,3!()*光学系统示、色散补偿等诸多领域+液晶空间光调制器的基本单元是像素，每个

6、液图&是一个典型的零色散脉冲压缩器，()*放晶像素在外加电场作用下，其折射率会随之改变+很在傅里叶平面上+一个光栅将入射光衍射展开，使入!国家自然科学基金（批准号：%"&#’""#），天津市自然科学基金（批准号：""!’""%&&），国防预研基金（批准号："!/-&,"&），国家重点基础研究专项经费（批准号：0&111"#2$"&3$）和教育部高等学校骨干教师资助计划资助的课题+!5F4物理学报25卷56$%&色散补偿原理调整中心波长的衍射光线垂直于$%&表面，并且使其在$%&的中心，其衍射位置设为"78’其他波长在$%

7、&上的位置"可以由图4得出"7!9:1!，!7"（;#）<";（8#8），（!）设"是入射角，"是衍射角，#是光栅常数，由光栅图!"#!波形整形装置0;方程可以得到射脉冲的各个频率成分分散在$%&上，另一个光栅4!$#（=01"0>=01";）7#7’（4）将分散的频率成分汇聚’如果没有$%&的位相调$将（4）式代入（!）式，可得制，其出射脉冲应与入射脉冲是一样的’此装置首先［"］

8、形’后来，/+01+)等人将固定的空间光调所以，角频率$（"）在$%&上的分布制器换为可编程的液晶空间光调制器，通过改变加4!$"=01[9:1(!)>";（8#8）]}’#得脉冲整形更加容易、灵活’（"）由（5）式可得