寬帶啁啾脈沖激光非線性傳輸過(guò)程中的時(shí)空微擾研究.pdf

1、隨著激光技術(shù)和超快光學(xué)的發(fā)展,激光脈沖的頻譜寬度從窄帶邁向?qū)拵?。由于寬帶脈沖激光具有一些新的特點(diǎn),如時(shí)間寬度很窄、峰值功率高和頻帶很寬,因此在非線性傳輸過(guò)程中表現(xiàn)出新的特點(diǎn)。自聚焦是激光脈沖非線性傳輸過(guò)程中的一個(gè)基本問(wèn)題,也是困擾高功率激光系統(tǒng)性能的一個(gè)主要因素。寬帶脈沖激光是突破這些限制的重要技術(shù)路徑,而且鎖模和啁啾脈沖放大技術(shù)是激光光學(xué)中兩大核心技術(shù),因此激光脈沖的傳輸放大都與脈沖啁啾相關(guān)。所以,研究寬帶啁啾脈沖激光非線性傳輸過(guò)程中

2、的時(shí)空微擾特性,無(wú)論從技術(shù)理論上還是實(shí)際需求都是有意義的。本文在已有的自聚焦研究基礎(chǔ)上,從兩方面研究了寬帶脈沖激光的傳輸特性：
　　 首先,基于非線性Schr(o)dinger方程推導(dǎo)出大啁啾脈沖的傳輸方程,利用微擾理論進(jìn)行線性穩(wěn)定性分析,分析了啁啾脈沖激光的時(shí)空不穩(wěn)定性。理論上比較清楚地闡述了寬帶脈沖激光在大啁啾情況下,其時(shí)空噪聲的相互影響與相互作用情況及脈沖啁啾對(duì)噪聲微擾調(diào)制的影響,發(fā)現(xiàn)在相同yI0(非線性系數(shù)與峰值強(qiáng)度乘積

3、)的情況下脈沖啁啾對(duì)噪聲調(diào)制的增長(zhǎng)沒(méi)有直接影響。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)上利用非線性介質(zhì)對(duì)啁啾脈沖的空間小尺度自聚焦過(guò)程進(jìn)行了部分驗(yàn)證,也在數(shù)值上對(duì)寬帶啁啾脈沖的時(shí)間噪聲調(diào)制的增長(zhǎng)進(jìn)行了模擬分析,發(fā)現(xiàn)大啁啾情形下啁啾或帶寬對(duì)微擾調(diào)制基本無(wú)影響,該結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都與理論分析基本一致。
　　 其次,結(jié)合齊次平衡原理和F展開(kāi)技術(shù)研究了具有分布式系數(shù)的廣義(3+1)維非線性Schr(o)dinger方程的周期行波解及時(shí)空孤子解。隨后對(duì)解在不存在時(shí)間維