Spectrum Broadening of Femtosecond Radiation Pulse at 950 nm Wavelength in Material with Cubic Nonlinearity

Abstract

The conditions for spectrum broadening of 60 fs radiation pulse at a central wavelength 950 nm in fused quartz plates due to phase self-modulation are studied experimentally and theoretically. The studies are conducted at radiation intensities from 50 to 400 GW/cm2 and plates thicknesses from 1 to 10 cm. The experimental conditions and a calculation model based on solving a system of nonlinear Schr¨odinger equations in the approximation of a slowly changing wave are described. The possibility of compressing radiation pulse with a broadened spectrum in case of quadratic nonlinear phase compensa- tion is estimated. It is shown that in case spectrum broadening it is possible to reduce the spectrally limited duration by no more than two times

Экспериментально и теоретически исследуются условия уширения спектра 60 фс импульса излучения на центральной длине волны 950 нм в пластинах из плавленого кварца за счет фазовой самомодуляции. Исследования проводятся при интенсивности излучения от 50 до 400 ГВт/cm2 и толщине пластин от 1 до 10 см. Описываются условия экспериментов и расчетная модель, основанная на решении системы нелинейных уравнений Шредингера в приближении медленно меняющейся волны. Оценивается возможность сжатия импульса излучения с уширенным спектром при компенсации квадратичной нелинейной фазы. Показывается, что при уширении спектра удается сократить спектрально ограниченную длительность не более двух раз