变换极限 Transform limit

2022-11-24 10:10:23 浏览:301

定义

光脉冲的时间带宽积的限制

在超快光学中,变换极限(或傅里叶极限,傅里叶变换极限)通常被理解为脉冲持续时间的下限,对于脉冲的给定光谱是可能的。 达到此极限的脉冲称为变换受限。 处于变换极限的条件基本上等效于与频率无关的频谱相位的条件(这导致最大可能的峰值功率),并且基本上意味着时间带宽积处于最小值并且没有线性调频。 最小时间带宽积取决于脉冲形状,例如,对于带宽受限的信号,≈ 0.3152-形脉冲,高斯形脉冲≈0.44。 (当对时间和光谱宽度使用全宽半最大值标准时,这些值成立。

对于给定的脉冲持续时间,变换限制脉冲是具有最小可能频谱宽度的脉冲。 例如,在光纤通信中,这一点很重要:发射接近变换限制脉冲的发射器可以最大限度地减少在传输光纤中传播期间色散的影响,从而最大化可能的传输距离。

许多锁模激光器,特别是孤子锁模激光器,能够产生接近变换限制的脉冲。 在传播过程中,例如在透明介质中,色散和光学非线性等现象会导致线性调频,从而导致非变换限制脉冲。 这些脉冲可以通过修改其光谱相位(例如通过施加适量的色散)恢复到变换极限(从而在时间上压缩)。 这称为色散补偿。 对于不太宽的光谱,二阶色散的补偿通常就足够了,而非常宽的谱可能还需要补偿高阶色散以接近变换极限。

脉冲

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