脉冲形状对3次谐波转换的影响分析

韩伟; 钟伟; 李富全; 向勇; 王礼全; 李恪宇; 贾怀庭; 冯斌

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脉冲形状对3次谐波转换的影响分析

韩伟 , 钟伟 , 李富全 , 向勇 , 王礼全 , 李恪宇 , 贾怀庭 , 冯斌

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(5): 471-473,557

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Citation:

脉冲形状对3次谐波转换的影响分析

1.
中国工程物理研究院, 激光聚变研究中心, 绵阳, 621900

作者简介: 韩伟(1982- ),男,研究实习员,从事非线性光学和激光技术研究.E-mail:tonyhan2000@163.com.

基金项目:
高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室基金资助项目(9140C6803010802)
中图分类号: TN248.1;O437

Influence of fundamental pulse shape on third-harmonic generation

1.
Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
CLC number: TN248.1;O437

摘要: 为了使谐波转换系统保持高效稳定的3次谐波转换,采用数值模拟的方法,研究了基频光脉冲波形对3倍频转换效率的影响,并对高斯脉冲和平顶脉冲的不同谐波转换特点作了详细分析。当基频光为高斯脉冲时,在3GW/cm2的输入条件下最佳的2倍频转换效率为56.8%,低于理论预计的66.7%。进一步计算了不同功率密度下,最佳2倍频转换效率与超高斯脉冲阶数的关系。当考虑空间走离效应,基频光时间和空间均为平顶分布时,最佳的2倍频转换效率为62%;若基频光时间为平顶分布、空间分布为高斯分布时,最佳2倍频转换效率为51%,进一步地偏离66.7%。结果表明,当基频光脉冲形状偏离理想的平顶分布时,适当地降低2倍频转换效率,可提高3倍频转换效率。
- 非线性光学 /
- 3次谐波转换 /
- 高斯脉冲 /
- 转换效率
Abstract: In order to achieve stable and high conversion efficiency,the influence of fundamental pulse shape on third-harmonic generation was analyzed and different physical insights of third-harmonic conversion with flat-top pulse and Gaussian pulse were studied respectively.In the case of Gaussian fundamental pulse and 3GW/cm2 input intensity,the calculated optimal second-harmonic conversion efficiency was 56.8%,lower than 66.7% predicated in theory.Furthermore,the dependence of optimal second-harmonic conversion efficiency on fundamental pulse shape was calculated under different input intensity.The spatial walk-off effect will influence the optimal second-harmonic conversion efficiency,lowering it to 62% in the case of fundamental pulse with flat-top spatial and temporal distribution.The optimal second-harmonic conversion efficiency will decrease to 51% when the spatial distribution of fundamental pulse is Gaussian.It is discovered that when the fundamental pulse is not ideal flat-top pulse shape,the third-harmonic conversion efficiency can be improved by lowering the second-harmonic conversion efficiency properly.
- nonlinear optics /
- third-harmonic conversion /
- Gaussian pulse /
- conversion efficiency

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脉冲形状对3次谐波转换的影响分析

作者简介: 韩伟(1982- ),男,研究实习员,从事非线性光学和激光技术研究.E-mail:tonyhan2000@163.com

1. 中国工程物理研究院, 激光聚变研究中心, 绵阳, 621900

收稿日期: 2007-04-29
录用日期: 2007-07-04
网络出版日期: 2008-10-25

基金项目: 高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室基金资助项目(9140C6803010802)

关键词:

摘要: 为了使谐波转换系统保持高效稳定的3次谐波转换,采用数值模拟的方法,研究了基频光脉冲波形对3倍频转换效率的影响,并对高斯脉冲和平顶脉冲的不同谐波转换特点作了详细分析。当基频光为高斯脉冲时,在3GW/cm2的输入条件下最佳的2倍频转换效率为56.8%,低于理论预计的66.7%。进一步计算了不同功率密度下,最佳2倍频转换效率与超高斯脉冲阶数的关系。当考虑空间走离效应,基频光时间和空间均为平顶分布时,最佳的2倍频转换效率为62%;若基频光时间为平顶分布、空间分布为高斯分布时,最佳2倍频转换效率为51%,进一步地偏离66.7%。结果表明,当基频光脉冲形状偏离理想的平顶分布时,适当地降低2倍频转换效率,可提高3倍频转换效率。