利用振幅关联函数研究超短脉冲中的时空耦合效应-论文.pdf

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1、激与光电子学进展51，O13201(2014)Laser&OptoeiectronicsProgress⑥2014《中国激光》杂志社ResearchontheAmplitudeCouplingsinUltrashortPulsesUsingAmplitudeCorrelationFunctionsZengShuguang’。LiuYanCollegeofScience，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang，Hubei443002，ChinaCollegeofElectronicsInformation，SichuanUniversity，Chengdu，

2、Sichuan610064，ChinaAbstractAnovelapproachforanalyzingspatiotemporalcouplingsinultrashortpulsesispresentedusingamplitudecorrelationfunctions．Amplitudecorrelationdegreesandcorrelationbandwidtharedefined，whichcanreadilyindicatetheseverityofspatiotemporalcouplings．Intuitivepicturesofpulseswithdiffer

3、entamountsofspatialchirparegiven．Withamplitudecorrelationfunctions，theamplitudecouplingsinultrashortpulses，suchasthefirst—orderspatialchirpandangulardispersioncausedbyangulardispersionelementsandthesecond—orderspatialchirpcausedbydiffractioneffects，arestudied，andcorrespondinganalyticalexpression

4、sfortheamplitudecorrelationdegreesaregiven．Itcanbefoundthattherefractionanddiffractionofbroadbandopticalpulsesarefrequencydependent，resultinginthedecreaseofamplitudecorrelationdegreeandleadingtoacouplingofspatialandtemporaleffects．Specificallytheseverityofthespatialchirpcausedbyanangulardisperse

5、rincreaseswiththeincreaseofpropagationdistanceandfinallytendstobeconstant．Moreover，asthediffractionofultrashortpulsedGaussianbeamsisfrequencydependent，thesecond—orderspatialchirpofultrashortpulsedGaussianbeamscausedbydiffractioneffectswilldecreaseduringpropagation．Finally，theseverityofangulardis

6、persioncausedbyanangulardisperserdoesnotvaryasthebeampropagatesinthefreespace．Keywordsultrafastoptics；spatiotemporalcoupling；ultrashortpulse；spatialchirp；angulardispersionOCIScodes320．5550：320．7120利用振幅关联函数研究超短脉冲中的时空耦合效应曾曙光刘雁三峡大学理学院，湖北宜昌443002四川大学电子信息学院，四川成都610064摘要提出了一种利用振幅关联函数来分析超短脉冲中时空耦合效应的方法。

7、定义了振幅关联度和关联带宽来衡量时空耦合的严重程度。给出了不同空间啁啾程度的脉冲光束的时空分布图。采用振幅关联函数研究了超短脉冲中的一些振幅耦合效应，如由角色散元件引起的一阶空间啁啾和角色散效应以及由衍射引起的二阶空间啁啾效应，并给出了相应的振幅关联度的毹析表达式。结果表明，由于宽带激光脉冲的衍射和折射与频率密切相关，导致其振幅关联度下降并出现时空耦合。具体地，角色散引起的空间啁啾将会随着传输距离的增大而减弱直至趋于一定值。另外，由自由空间衍射