Decoupling Frequencies, Amplitudes and Phases in Nonlinear Optics.
Decoupling Frequencies, Amplitudes and Phases in Nonlinear Optics.
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DOI：
10.1038/s41598-017-07510-3
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发表时间：
2017-08-11
影响因子：
4.6
通讯作者：
Légaré F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schmidt BE;Lassonde P;Ernotte G;Clerici M;Morandotti R;Ibrahim H;Légaré F
在线性光学中，光场在介质中不会相互相互作用。然而，当它们的场强与所谓的非线性光学状态中的电子结合能相当时，它们确实会混合。如此高的场通常是通过包含非常宽频谱的超短激光脉冲来实现的，其中它们的振幅和相位在卷积过程中相互耦合。在这里，我们描述了一种不混合不同频率的非线性相互作用的机制。我们在理论和实验上证明了频域非线性光学如何克服传统时域相互作用中卷积带来的缺点。通过避免这些不受控制的耦合，我们产生了具有以前无法获得的特性的光场。因此，任意相位函数可以线性转移到其他频率，同时保留输入频谱的一般形状。作为一项强大的应用，我们通过使用传统的 NIR 脉冲整形器引入了 207 nm 的深紫外相位控制。
In linear optics, light fields do not mutually interact in a medium. However, they do mix when their field strength becomes comparable to electron binding energies in the so-called nonlinear optical regime. Such high fields are typically achieved with ultra-short laser pulses containing very broad frequency spectra where their amplitudes and phases are mutually coupled in a convolution process. Here, we describe a regime of nonlinear interactions without mixing of different frequencies. We demonstrate both in theory and experiment how frequency domain nonlinear optics overcomes the shortcomings arising from the convolution in conventional time domain interactions. We generate light fields with previously inaccessible properties by avoiding these uncontrolled couplings. Consequently, arbitrary phase functions are transferred linearly to other frequencies while preserving the general shape of the input spectrum. As a powerful application, we introduce deep UV phase control at 207 nm by using a conventional NIR pulse shaper.
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