变换极限脉宽

2021-02-23 10:47:48 浏览:313

定义

对于一个给定光谱能达到的最小脉宽。

在超快光学中,变换极限脉宽(也称傅立叶极限脉宽或者傅立叶变换极限脉宽)通常指的是对于脉冲的光谱所能得到的最短的脉宽。此时的脉冲被成为变换极限脉冲。要得到变换极限脉宽需要脉冲具有一个与频率无关的谱相位(此时脉冲具有最大的峰值功率),这意味着时间带宽积达到了最小且脉冲不具有啁啾。时间带宽积的最小值取决于脉冲形状,对于高斯型脉冲,其最小值约为0.44;对于双曲正割型脉冲,其最小值约为0.315。(以上脉宽和谱宽的取值均为其半高全宽值。)

对于给定的脉宽,变换极限脉冲是那些具有最小谱宽的脉冲。这一点对于光纤通信是很重要的:如果发射机发射一个近变换极限脉冲时,可以尽量减少传输过程中色散的影响,从而最大化可传输的距离。

许多锁模激光器,尤其是孤子激光器,可以产生近变换极限脉冲。当脉冲在透明介质中传输时,色散和非线性效应会引起啁啾从而导致脉冲不是变换极限脉冲。这样的脉冲可以通过对其施加合适的色散从而修改其谱相位,使得其变回变换极限脉冲(同时在时域上被压缩),这就是所谓的色散补偿。对于不是很宽的光谱,进行二阶色散补偿通常就足够了,而对于很宽的光谱,则可能需要补偿较高阶的色散,从而获得近变换极限。

参阅:谱相位、脉宽、时间带宽积、色散、色散补偿

脉冲

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