Влияние фазы несущей относительно огибающей на генерацию мультиоктавного суперконтинуума и предельно коротких импульсов в полых антирезонансных световодах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе продемонстрировано влияние фазы несущей относительно огибающей на спектр суперконтинуума и характеристики предельно коротких импульсов, формируемых в результате нелинейно-оптического преобразования импульсов накачки в заполненном аргоном полом антирезонансном волноводе. Экспериментальный и теоретический анализ показывает, что в результате солитонной самокомпрессии излучения накачки с начальной центральной длиной волны около 2 мкм формируется импульс длительностью порядка одного оптического периода, спектр которого уширяется в область 400-800 нм, где наблюдается интерференция с генерируемой этим же импульсом широкополосной третьей гармоникой. Интерференционная картина оказывается чувствительной к изменению фазы несущей относительно огибающей лазерного импульса. Анализ интерференционной картины дает информацию о разности спектральных фаз солитона и третьей гармоники в спектральном диапазоне с шириной больше октавы, а также позволяет контролировать длительность формируемых в процессе солитонной самокомпрессии импульсов.

Об авторах

И. В. Савицкий

МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
119991, Москва, Россия

А. А. Воронин

МГУ имени М. В. Ломоносова;Российский квантовый центр

Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
119991, Москва, Россия;121205, Сколково, Москва, Россия

Е. А. Степанов

МГУ имени М. В. Ломоносова;Российский квантовый центр

Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
119991, Москва, Россия;121205, Сколково, Москва, Россия

А. А. Ланин

МГУ имени М. В. Ломоносова;Российский квантовый центр

Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
119991, Москва, Россия;121205, Сколково, Москва, Россия

А. Б. Федотов

МГУ имени М. В. Ломоносова;Российский квантовый центр

Автор, ответственный за переписку.
Email: b.fedotov@physics.msu.ru
119991, Москва, Россия;121205, Сколково, Москва, Россия

Список литературы

  1. A. Wirth, M.T. Hassan, I. Grguraˇs, J. Gagnon, A. Moulet, T.T. Luu, S. Pabst, R. Santra, Z.A. Alahmed, A.M. Azzeer, V. S. Yakovlev, V. Pervak, F. Krausz, and E. Goulielmakis, Science 334, 195 (2011).
  2. S.-W. Huang, G. Cirmi, J. Moses, K.-H. Hong, S. Bhardwaj, J.R. Birge, L.-J. Chen, E. Li, B. J. Eggleton, and G. Cerullo, Nat. Photonics 5, 475 (2011).
  3. E. Ridente, M. Mamaikin, N. Altwaijry, D. Zimin, M. F. Kling, V. Pervak, M. Weidman, F. Krausz, and N. Karpowicz, Nat. Commun. 13, 1111 (2022).
  4. P.B. Corkum and F. Krausz, Nat. Phys. 3, 381 (2007).
  5. G. Vampa, T. J. Hammond, N. Thir'e, B. E. Schmidt, F. L'egar'e, C.R. McDonald, T. Brabec, and P.B. Corkum, Nature 522, 462 (2015).
  6. O. Schubert, M. Hohenleutner, F. Langer, B. Urbanek, C. Lange, U. Huttner, D. Golde, T. Meier, M. Kira, S.W. Koch, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 119 (2014).
  7. A. Baltuˇska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, and T.W. H¨ansch, Nature 421, 611 (2003).
  8. M. Kreß, T. L¨offler, M.D. Thomson, R. D¨orner, H. Gimpel, K. Zrost, T. Ergler, R. Moshammer, U. Morgner, J. Ullrich, and H.G. Roskos, Nat. Phys. 2, 327 (2006).
  9. A. Schiffrin, T. Paasch-Colberg, N. Karpowicz, V. Apalkov, D. Gerster, S. M¨uhlbrandt, M. Korbman, J. Reichert, M. Schultze, S. Holzner, J.V. Barth, R. Kienberger, R. Ernstorfer, V. S. Yakovlev, M. I. Stockman, and F. Krausz, Nature 493, 70 (2013).
  10. F. Krausz and M. I. Stockman, Nat. Photonics 8, 205 (2014).
  11. M. Lucchini, S.A. Sato, A. Ludwig, J. Herrmann, M. Volkov, L. Kasmi, Y. Shinohara, K. Yabana, L. Gallmann, and U. Keller, Science 353, 916 (2016).
  12. G.P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, fifth edition, Academic Press, N.Y. (2013).
  13. С.А. Ахманов, В.А. Выслоух, А.С. Чиркин, Оптика фемтосекундных лазерных импульсов, Наука, М. (1988).
  14. T. Brabec and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 78, 3282 (1997).
  15. T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
  16. T. Balciunas, C. Fourcade-Dutin, G. Fan, T. Witting, A.A. Voronin, A.M. Zheltikov, F. Gerome, G.G. Paulus, A. Baltuska, and F. Benabid, Nat. Commun. 6, 6117 (2015).
  17. U. Elu, M. Baudisch, H. Pires, F. Tani, M.H. Frosz, F. K¨ottig, A. Ermolov, P. St. J. Russell, and J. Biegert, Optica 4, 1024 (2017).
  18. E.A. Stepanov, A.A. Voronin, F. Meng, A.V. Mitrofanov, D.A. Sidorov-Biryukov, M.V. Rozhko, P.B. Glek, Y. Li, A.B. Fedotov, A. Pugˇzlys, A. Baltuˇska, B. Liu, S. Gao, Y. Wang, P. Wang, M. Hu, and A.M. Zheltikov, Phys. Rev. A 99, 033855 (2019).
  19. A.A. Voronin and A.M. Zheltikov, Phys. Rev. A 90, 043807 (2014).
  20. L. Berg'e, C.-L. Soulez, C. K¨ohler, and S. Skupin, Appl. Phys. B 103, 563 (2011).
  21. C. Gong, J. Jiang, C. Li, L. Song, Z. Zeng, Y. Zheng, J. Miao, X. Ge, Y. Deng, and R. Li, Opt. Express 21, 24120 (2013).
  22. Y. Zhong, H. Diao, Z. Zeng, Y. Zheng, X. Ge, R. Li, and Z. Xu, Opt. Express 22, 29170 (2014).
  23. E. Zaloznaya, V. Kompanets, A. Savvin, A. Dormidonov, S. Chekalin, and V. Kandidov, Laser. Phys. Lett. 19, 075402 (2022).
  24. P. Steinleitner, N. Nagl, M. Kowalczyk, J. Zhang, V. Pervak, C. Hofer, A. Hudzikowski, J. Sotor, A. Weigel, F. Krausz, and K. F. Mak, Nat. Photonics 16, 512 (2022).
  25. A. J. Lind, A. Kowligy, H. Timmers, F.C. Cruz, N. Nader, M.C. Silfies, T.K. Allison, and S.A. Diddams, Phys. Rev. Lett. 124, 133904 (2020).
  26. I.V. Savitsky, E.A. Stepanov, A.A. Lanin, A.B. Fedotov, and A.M. Zheltikov, ACS Photonics 9, 1679 (2022).
  27. G. Fan, T. Balˇci¯unas, C. Fourcade-Dutin, S. Haessler, A.A. Voronin, A.M. Zheltikov, F. G'erˆome, F. Benabid, A. Baltuˇska, and T. Witting, Opt. Express 24, 12713 (2016).
  28. L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
  29. A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
  30. M. Zeisberger and M.A. Schmidt, Sci. Rep. 7, 11761 (2017).
  31. Л.В. Келдыш, ЖЭТФ 47, 1945 (1965).
  32. А.М. Переломов, В.С. Попов, М. В. Терентьев, ЖЭТФ 50, 1393 (1966).
  33. И.В. Савицкий, Е.А. Степанов, А.А. Ланин, А.Б. Федотов, Письма в ЖЭТФ 117, 285 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023