色散渐减光纤中自相似脉冲对的演化和压缩
2014-07-13汪徐德李素文苗曙光姜恩华
激光技术 2014年4期
汪徐德,李素文,苗曙光,姜恩华
(淮北师范大学物理与电子信息学院,淮北235000)
引 言
由于光纤非线性和色散相互作用所导致的光波分裂限制了光脉冲功率的进一步提高,使得在光纤通信领域,寻求稳定的高功率、高能量超短激光脉冲,成为国际上研究的热点和难点。自相似脉冲很好地解决了传输光脉冲的强度限制问题,它在高功率传播时,脉冲形状(抛物线型)不改变,具有抵御光波分裂的能力,有着严格的线性啁啾,其特性只与入射脉冲的初始能量和光纤参量有关[1]。因此其在高功率、高能量超短激光脉冲的产生[2]、自相似脉冲光纤激光器的设计[3]、飞秒脉冲光纤放大器的研制[4]等方面具有广泛的应用。
近年来,对色散渐减光纤中自相似抛物线脉冲的研究引起了人们的极大兴趣[5-6],从非线性薛定谔方程(nonlinear Schrödinger equation,NLSE) 推导中可以看出,色散渐减光纤对脉冲具有等价的放大和脉冲压缩作用,可以代替掺铒(镱)光纤或喇曼增益等主动放大光纤而获得自相似脉冲[7],许多学者对具有正常色散的色散渐减光纤(normal dispersiondispersion decreasing fiber,ND-DDF)中单个自相似脉冲演化做了详尽的研究[8],但作为高重复率的超短脉冲源,当脉冲之间间隔足够小时,对自相似脉冲对相互作用现象的研究显得尤为重要[9-10]。作者采用数值方法研究了ND-DDF中抛物线自相似脉冲对的演化特性,自相似脉冲对在3阶色散(third-order dispersion,TOD)作用下相邻区域相互作用的情况,随后,通过相应的色散补偿机制,对自相似脉冲对进行压缩。研究结果对于了解自相似脉冲的动力学特性有一定的借鉴价值。……
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