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擬似位相整合素子を用いた時空間光ソリトンの発生と超短光パルス制御応用

利用准相位匹配元件产生空时光孤子及其在超短光脉冲控制中的应用

基本信息

批准号：
16760034
负责人：
芦原聡
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

2次元的擬似位相整合素子を用いた第2高調波発生:2次非線形媒質中の時間ソリトンは、基本波と第2高調波が互いに捕捉しあいながら伝搬する。この時間ソリトンを小さな光強度で実現するためには、非線形媒質中での基本波と第2高調波の群速度を等しくする必要がある(群速度整合)。これはすなわち、超短光パルスの第2高調波発生効率を向上させるために必要な条件と同一である。そこで、非平行な擬似位相整合配置を利用して群速度整合を達成する手法について実験と理論解析を行った。ニオブ酸リチウムの周期分極反転素子を作製し、それを用いてフェムト秒光パルスの第2高調波発生を行い、効率50%以上を達成した。擬似位相整合素子中の断熱的なソリトン生成に関する理論解析:擬似位相整合かつ群速度整合配置における断熱的ソリトン生成の理論検討を行った。擬似位相整合素子では、素子の分極反転周期を変化させることで容易に位相不整合量を制御できるが、この位相不整合量の空間分布を設計することにより、思惑の時間ソリトンを断熱的に生成できることが明らかになった。特に、分極反転周期に線形チャープをもつMgO:LiNbO_3素子の第2高調波発生配置を利用すれば、パルス幅100fsの入射基本波から、約20mmの伝搬長でともに約30fsに圧縮された基本波・第2高調波のソリトンパルスを励起できることがわかった。

2-D quasi-phase integrators are used to generate the second high-order wave: the time transition in the second order nonlinear medium, the fundamental wave and the second high-order wave are captured in each other. The group velocity of the fundamental wave and the second high-pitched wave in the nonlinear medium must be equalized (group velocity integration). The necessary conditions for the second generation of ultra-short waves are as follows: The method of using group velocity integration to achieve the non-parallel quasi-phase integration is analyzed theoretically. The second high-profile wave generation of the periodic polarization-dependent element is achieved with an efficiency of more than 50%. Theoretical analysis of thermal isolation in pseudo-phase integrators: theoretical analysis of thermal isolation in pseudo-phase integrators and group velocity integrators It is easy to control the amount of phase unconformity and design the spatial distribution of the amount of phase unconformity. The second harmonic generation configuration of MgO:LiNbO_3 element is used to generate the fundamental wave with an amplitude of 100fs and a transmission length of about 20mm, which is about 30fs. The second harmonic generation configuration of MgO:LiNbO_3 element is used to generate the fundamental wave.