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超短脉冲激光和绝对相位控制技术

时间：2011-12-31 22:42:16  来源： 打印本文

超短脉冲激光和绝对相位控制技术

2005/6/2/8:17    若被多个光纤放大的激光频率以一定间隔偏移，那会发生什么现象呢?将具有两种频率的激光重叠将产生拍频。而重叠多个频率成分，则会产生傅里叶合成的脉冲。实际上，产生超短脉冲的锁模激光器以相当于谐振器往复时间的频率间隔，使多种模式相位同步而产生超短脉冲，甚至可产生更短的脉冲。通过叠加多个相异激光振荡器发生的激光脉冲，这已不仅仅是梦想。Krausz等人用6fs脉冲进行了用高次谐波产生X射线的实验。对800nm激光来说，6fs仅够让电场振动两次。

    此时，即使是相同的6fs激光，若改变脉冲内的电场相位，例如当相位组合到脉冲中心时，产生单脉冲的X射线；若相位偏移，则产生2个弱脉冲。这种脉冲内电场相位偏移是由于物质内的相位速度与群速度的差异引起的，即使是连续变化的脉冲列，相位也持续变化。为使超短脉冲稳定，无论如何电场绝对相位的控制必须解决的问题。产生6fs激光必须要有超宽波段的光谱宽度。若取具有倍频以上光谱宽度的超短脉冲激光的二次谐波，则基波的短波段和二次谐波间的拍频，可以测试脉冲包络线与相位间的偏移量。

    用电、光方式控制谐振器内插入的光楔和激励脉冲相位，使脉冲内电场振动可以小于 /10 的相位精度重现。光学补偿发生器的研究包括脉冲相位控制，目前已实现了超短脉冲激光的相位控制。即能控制以独立的锁模激光激励的超短脉冲相互之间的相位，通过脉冲与脉冲间的相关叠加可达到控制该电场的振动。这样，光脉冲的控制能够达到与电脉冲相同的控制水平。这一研究将成为21世纪激光技术发展的起点。

    从20世纪末到21世纪初，从发现激光到其发展，这一发现已使人们的梦想逐渐变成了现实。21世纪的研究态势必将是追根究底，以求达到既定的目标。深信使梦想成真的时代定会到来。