Фаза несущей-огибающей

Фаза огибающей несущей (CEP) или фаза смещения огибающей несущей (CEO) является важной характеристикой сверхкороткого лазерного импульса и приобретает значение с уменьшением длительности импульса , в режиме, когда импульс состоит из нескольких длин волн . Физические эффекты, зависящие от фазы огибающей несущей, попадают в категорию сильно нелинейной оптики .

КЭП ввременная область

**CEP во временной области:** изображена последовательность из пяти последовательных импульсов с линейно изменяющимся CEP. В зависимости от его значения относительная задержка между несущей (черная) и огибающей (синяя пунктирная) различна.

CEP — это фаза между несущей волной и положением огибающей интенсивности импульса (ср. рисунок во временной области). В последовательности из нескольких импульсов она обычно меняется из-за разницы между фазой и групповой скоростью . Время, после которого фаза увеличивается или уменьшается на , называется . В идеале это целое кратное длительности между двумя импульсами, и импульсы выбираются с соответствующей скоростью для получения постоянной фазы по всем выбранным импульсам. Помимо этой линейной эволюции, флуктуации, которые обычны в обычных фемтосекундных лазерных системах, обычно вызывают нелинейную флуктуацию CEP от выстрела к выстрелу. Вот почему ее измерение и управление ею очень важны для многих приложений. $\фи _{0}$ $2\пи$ $T_{\mathrm {генеральный директор} }$ $T_{\mathrm {rep} }$

CEP в частотной области и измерения

**CEP в частотной области:** Частотный спектр вышеуказанной последовательности импульсов представляет собой частотную гребенку, которая показывает смещение, если она продолжается до частоты, равной нулю. Это смещение представляет собой частоту огибающей несущей и является частотой повторения $f_{\mathrm {генеральный директор} }$ $f_{\mathrm {rep} }=1/T_{\mathrm {rep} }$

{\displaystyle f_{\mathrm {генеральный директор} }} — **CEP в частотной области:** Частотный спектр вышеуказанной последовательности импульсов представляет собой частотную гребенку, которая показывает смещение, если она продолжается до частоты, равной нулю. Это смещение представляет собой частоту огибающей несущей и является частотой повторения $f_{\mathrm {генеральный директор} }$ $f_{\mathrm {rep} }=1/T_{\mathrm {rep} }$

В частотной области последовательность импульсов представлена частотной гребенкой . Здесь частота огибающей несущей в точности равна частоте смещения последовательности импульсов, см. рисунок. Это позволяет выполнять многократные измерения CEP, например, с помощью интерферометра f-2f. Здесь измеряемые импульсы расширяются до полосы пропускания не менее одной октавы. Длинноволновая часть импульса удваивается по частоте , и измеряется нота биения между ней и коротковолновой частью основного импульса. Это более известно как смещение фазы. $f_{\mathrm {CEO} }={\frac {1}{T_{\mathrm {CEO} }}}={\frac {\mathrm {d} \phi _{0}}{\mathrm {d} t}}$

С помощью фазовой автоподстройки частоты можно отрегулировать свойство лазерного генератора, например, длину оптического пути, в соответствии с полученной частотой смещения и, таким образом, стабилизировать фазу.

Библиография

Пашотта, Рюдигер. "Смещение огибающей несущей, частота CEO, CEP, абсолютная фаза". Энциклопедия лазерной физики и техники . Получено 5 мая 2015 г.
Krausz, Ferenc; Ivanov, Misha (2 февраля 2009). "Аттосекундная физика". Reviews of Modern Physics . 81 (1): 163– 234. Bibcode : 2009RvMP...81..163K. doi : 10.1103/RevModPhys.81.163.