凯利边带

2021-02-23 13:23:55 浏览:290

定义

锁模激光器的光谱的某些边带,由孤子脉冲在激光谐振器中循环时的周期性扰动造成。

在一个孤子锁模激光器中,孤子脉冲会在激光谐振腔中循环。如果谐振腔中色散和非线性的影响较弱,由于色散和非线性的离散性,脉冲会经历一些微弱的周期性扰动。一些额外的干扰还可能是由于谐振腔内的周期性的损耗或放大。

这种定期发生的干扰会使得孤子同一个色散波一起传播。这往往不会产生很大的影响,因为只有孤子会经历非线性,使得孤立和色散波的相对相位是不断变化的。然而,在光纤激光器中有时会发生有谐振耦合(或准相位匹配),使得在某些频率时色散波和光孤子之间的相位会在每次循环中变化2π的整数倍。这会在孤子光谱上形成一些窄峰(参见图1)。这样的窄峰被称为凯利边带。从它们的光谱中的位置,可以得到一些光纤的色散信息。

图 1 孤子光纤激光器的输出的频谱,其具有明显的凯利边带。

锁模固体激光器中通常不会发哼凯利边带,但在孤子光纤激光器中则经常能够看到。这是因为,光纤激光器的腔内非线性和色散、要比固体激光器大很多。在一个孤子光纤激光器中的非线性相移与脉冲脉宽成反比。因此,通过增加脉冲能量而减小脉冲脉宽可以使得凯利边带更为明显。当激光的凯利边带十分显著时,孤子脉冲变得不稳定。强的凯利边带表明了该脉冲脉宽已经接近其最小值。

参阅:孤子、锁模、孤子锁模、色散波、色散、准相位匹配

脉冲

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