Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory for Laser Plasma, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures, Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
We propose a spatially chirped quasi-phase-matching (QPM) scheme that enables ultrabroadband second-harmonic-generation (SHG) by using a fan-out QPM grating to frequency-convert a spatially chirped fundamental wave. A “zero-dispersion” 4f system maps the spectral contents of ultrabroadband fundamental onto different spatial coordinates in the Fourier plane, where the fundamental is quasi-monochromatic locally in picosecond duration, fundamentally canceling high-order phase mismatch. A fan-out QPM grating characterized by a linear variation of the poling period along the transverse direction exactly supports the QPM of the spatially chirped beam. We theoretically demonstrate the SHG of an 810-nm, 12.1-fs pulse into a 405-nm, 10.2-fs pulse with a conversion efficiency of 77%.
nonlinear optics second-harmonic generation few-cycle pulse 
Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 011901
作者单位
摘要
1 上海交通大学 物理与天文学院,上海 200240
2 上海无线电设备研究所,上海 201109
3 复旦大学 信息科学与工程学院,上海 200433
4 上海交通大学 李政道研究所,上海 200240
论证了单晶体光参量放大(OPA)过程在特定边界条件下满足频域宇称-时间(PT)反对称性。归一化的数值求解结果显示,OPA系统PT对称阈值点附近呈现增益跃变性质。对于存在位相失配的OPA,通过实时调控泵浦光强,即可控制系统PT对称性,论文基于相位失配OPA中可超快调控PT对称性的特性构建了超快光开关,一方面光开关与周期性幅度调制的泵浦光联合使用,可直接将连续激光转换为超短脉冲序列输出;另一方面,构建的光开关也可用于脉冲激光再压缩,有望用于中红外波等长波段超短种子源。论文提出的基于超快光开关直接产生超短脉冲序列的方案,由于不需要光学谐振腔,易于实现大于10 GHz的超高重复频率。
二阶非线性光学 光学参量放大 超短脉冲序列 非厄米哈密顿量 频域宇称时间反对称 quadratic nonlinear optics optical parametric amplification ultrashort pulse sequence non-Hermitian Hamiltonian spectral parity-time anti-symmetry 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 091005

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