Single-stage few-cycle nonlinear compression of milliJoule energy Ti:Sa femtosecond pulses in a multipass cell
本文报道了在充氩的多程池中，Ti：Sa啁啾脉冲放大系统产生的兆焦耳能量脉冲的非线性时间压缩。脉冲从30 fs压缩到5.3 fs，对应于两个光学周期。压缩后的光束具有良好的空间质量和均匀性。这些结果为Ti：Sa脉冲的鲁棒和能量可扩展压缩到几个周期的范围铺平了道路。
2021-09-10 physics.optics
Direct ultrashort pulse generation by intracavity nonlinear compression
从理论和实验上观察到在激光谐振腔中直接产生超短、变换极限脉冲。这构成了一种新的类型的超短脉冲产生锁模激光器：在众所周知的孤子（双曲正割类），色散管理孤子（高斯类），抛物线脉冲加上外部压缩，超短脉冲的解决方案，描述脉冲在激光腔中的演化的非线性波方程观察。稳定的超短、变换极限脉冲存在于比放大器的增益带宽更宽的光谱中，这对于其他激光器具有实际应用。
2009-10-30 physics.optics
Sub two-cycle soliton-effect pulse compression at 800 nm in Photonic Crystal Fibers
数值研究了超短激光脉冲在光子晶体光纤中孤子自压缩到少周期的可能性。我们表明，有效的子两个周期的时间压缩纳焦耳级800 nm的脉冲可以通过采用短（通常为5毫米长）的市售光子晶体光纤和脉冲持续时间约100 fs，无论初始线性啁啾，而不需要额外的色散补偿技术。我们设想应用于新一代紧凑且高效的亚二周期激光脉冲源。
2006-10-27 physics.optics
Soliton compression to few-cycle pulses with a high quality factor by engineering cascaded quadratic nonlinearities
提出了一种利用多节结构的非线性晶体来提高具有级联二次非线性的少周期孤子压缩的有效方法。通过对级联二次非线性项的工程化处理，在每一段实现了低有效阶数的孤子压缩，从而获得了高质量的、压缩因子较大的短周期脉冲。每个后续部分都被设计为使得离开前一部分的压缩脉冲经历与适度的孤立子阶数对应的总体有效自散焦立方非线性，该阶数保持大于1以确保进一步压缩。这是通过增加新部分中的级联二次非线性来实现的，同时降低了残余相位失配。每一段的低孤子阶数保证了良好的脉冲质量和高效率。数值结果表明，即使在压缩因子很大的情况下，压缩脉冲的持续时间也小于3个周期，并且与标准孤子压缩相比，压缩脉冲具有最小的基座和较高的品质因数.
2012-11-09 physics.optics
Few-cycle fiber pulse compression and evolution of negative resonant radiation
本文对飞秒脉冲在光纤中压缩的光谱扩展进行了数值模拟和实验观察。使用输入脉冲频率啁啾，我们能够扫描脉冲压缩谱，并详细观察负频率共振辐射（NRR）的出现，这是最近发现的与负频率耦合的脉冲不稳定性[Rubino等人，PRL 108，253901（2012）]。我们观察到压缩脉冲是如何激发NRR的，只要它与共振频率在光谱上重叠。此外，我们观察到，最佳的脉冲压缩可以实现在一个最佳的输入啁啾和最佳的光纤长度。这些结果对于克尔效应脉冲压缩器、产生新光源以及量子真空辐射的观测都具有重要意义。
2013-12-17 physics.optics
Kilowatt-average-power compression of millijoule pulses in a gas-filled multi-pass cell
我们证明了可靠的产生1-mJ，31-fs脉冲的平均功率为1千瓦的后压缩的200-fs的脉冲从相干组合Yb：光纤激光器系统在一个充满氩气的Herriott型多程细胞的总压缩效率为96%。我们还分析了输出光束，揭示基本上没有空间光谱耦合或光束质量损失。
2021-03-01 physics.optics
Modulational-instability-free pulse compression in anti-resonant hollow-core photonic crystal fiber
利用充气空芯光子晶体光纤（PCF）对飞秒激光脉冲进行有效的非线性时间压缩，主要有两种方案：直接孤子效应自压缩和光谱展宽后相位补偿。为了获得稳定的压缩脉冲，在光谱展宽过程中避免调制不稳定性（MI）引起的退相干至关重要。在这里，我们表明，由于在反谐振引导空芯PCF中的基本芯模和芯壁谐振之间的光谱反交叉引起的色散变化可以强烈地改变MI增益谱，从而实现优化光纤设计的无MI脉冲压缩。此外，即使泵浦脉冲位于正常色散区，高阶色散也会引入MI。
2020-04-30 physics.optics
Pulse compression by photoexcitation-induced dynamics of Bragg mirrors
本研究提出利用动态布拉格镜的光激发诱导动力学压缩强短光脉冲，通过载流子激发引发镜边界反向移动实现脉冲压缩，数值模拟显示几飞秒范围内可达6倍压缩效果，并探究了脉冲参数的影响。
2025-01-15 physics.optics
Enhanced Pulse Compression within Sign-Alternating Dispersion Waveguides
沿波导反复交替色散的符号实质上增加了超连续谱产生（SCG）的输入峰值功率效率的带宽。在这里，我们探索，从理论和数值计算，如何优化符号交替色散波导的非线性脉冲压缩，使压缩比最大化。通过探索一个以前未知的SCG相位效应，我们发现这些结构独特的紧急相位效应，其中光谱相位收敛到一个独立的未经补偿的高阶色散的抛物线轮廓。易于压缩的相位谱与低输入功率要求的组合使符号交替色散成为高质量非线性脉冲压缩的方案，从而消除了对高功率激光器的需求。此外，我们提出了一种新的方案，用于设计的实际波导段，可以压缩SCG脉冲到近变换限制的持续时间，这是不可分割的这些交替的波导的设计，并在一般情况下，非线性脉冲压缩实验。最后，我们展示了如何在集成光子学平台内最大限度地压缩交替色散波导，显示压缩到两个光学周期。
2020-07-15 physics.optics
White Light Generation and Few Cycle Pulse Compression in Cascaded Multipass Cells
本文报道了基于介质镜的两个叠层多程池中超连续谱的产生和脉冲压缩。包含12个$μ$ J的1 MHz的230 fs脉冲被压缩了33倍，压缩到7 fs，对应于1.0 GW峰值功率和84%的总透射率。该源是特别有趣的时间分辨ARPES，光电子发射电子显微镜和非线性光谱等应用。
2022-11-01 physics.optics
Low-dispersion low-loss dielectric gratings for efficient ultrafast laser pulse compression at high average powers
我们已经开发出低色散（1480 l/mm），无共振，衍射光栅的介电材料耐飞秒激光损伤$(SiO_{2}/HfO_{2})$。用能制作对角线达1 m的光栅的设备制作了直径为14 cm的样品，在λ = 810 nm处的平均衍射效率为99.1%，均匀性为0.4%。这些光栅在面外几何结构中压缩30 fs脉冲的实现可以导致压缩器效率为~ 95%。测得的激光吸收比目前的超快拍瓦级压缩器光栅低500倍，这将使这些激光系统的平均功率处理能力大幅增加。
2018-11-06 physics.ins-det physics.optics
Simultaneous compression and characterization of ultrashort laser pulses using chirped mirrors and glass wedges
提出了一种基于啁啾镜和玻璃光楔压缩器的超短激光脉冲相位反演方法。它使用压缩系统本身作为诊断工具，从而无需使用补充诊断工具。我们使用这种技术来压缩和表征7.1 fs的激光脉冲从超快激光振荡器。
2011-10-13 physics.optics
Compression of ultrashort UV pulses in a self-defocusing gas
数值研究了紫外飞秒激光脉冲在充有氙气的气室中的压缩。由于具有较大的负克尔指数和正常色散，氙会促进时间调制不稳定性（MI），可以对其进行监测，将约100 fs的脉冲缩短为具有四倍压缩因子的鲁棒、单峰值波形。结合标准的MI理论与变分的方法，使我们能够预测的光束参数适合于有效的压缩。在功率< 30 MW时，非线性色散使脉冲时间分布向后区移动。
2009-10-06 physics.optics physics.plasm-ph
Nonlocal explanation of stationary and nonstationary regimes in cascaded soliton pulse compression
我们研究了孤子脉冲在具有级联二次非线性的材料中的压缩，发现群速度失配会产生两种不同的时间非局域机制。它们对应于所谓的定态和非定态区域。该理论准确地预测了过渡到稳定的制度，高效的脉冲压缩是可能的。
2007-08-19 physics.optics
Few-cycle pulse generation by double-stage hybrid multi-pass multi-plate nonlinear pulse compression
少周期脉冲是追踪物质超快动力学和驱动强场效应的重要工具。为了解决光子饥饿的应用，使用高平均功率激光器，然而，其不能直接提供低于100 fs的脉冲持续时间。通过光谱展宽和色散补偿对激光脉冲进行后压缩是克服这一限制的最有效方法。在这里，我们展示了一个非常紧凑的设置，将0.1 GW的峰值功率，皮秒激光变成2.9 GW的峰值功率，8.2 fs的源。120倍的脉冲持续时间缩短是在两级混合多通道，多板压缩设置。据我们所知，到目前为止，单独从批量多程电池中既没有报道更短的脉冲，也没有报道更高的峰值功率，这表明了混合方法的能力。例如，它使紧凑、具有成本效益和高重复率的阿秒源触手可及。
2022-10-20 physics.optics
Direct femtosecond pulse compression with miniature-sized Bragg cholesteric liquid crystal
利用胆甾相液晶作为非线性一维周期布拉格光栅，实现了对钛宝石激光振荡器输出的飞秒光脉冲的直接压缩。对于6 μ m厚的样品，脉冲持续时间可以从100飞秒压缩到48飞秒。采用前向波和后向波的耦合模方程对其中的动力学进行了模拟，得到了理论与实验的良好一致性。
2013-11-01 physics.optics
Addressing modulational instability in anti-resonant hollow-core fibers for pulse compression
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Quantum Matter Institute, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所）；University of Windsor（温莎大学）
本研究通过实验和数值模拟比较两种反谐振空芯光纤，发现合理选择反谐振元件壁厚可显著降低调制不稳定性增益，从而提升超快脉冲压缩的稳定能量上限。
2025-10-27 physics.optics
Compression of Femtosecond Pulses in a wide Wavelength Range Using a Large Mode Area Tapered Fiber
我们报告的锥形光纤，可用于在不同的中心波长的脉冲压缩的设计。该光纤是一种3层W型大模场面积光纤，经过锥形化处理，模场面积从1700 μm2变为900 μm2。我们确定了最大脉冲压缩的精确长度，数值模拟了峰值功率为250 fs，100 kW的输入脉冲在1.55 μm波长处压缩到15 fs，850 kW;峰值功率为250 fs，120 kW的输入脉冲在1.8 μm和2 μm波长处分别压缩到28 fs，700 kW和46 fs，500 kW。这种光纤可以在通信、光谱学和医学等领域得到广泛的应用。
2018-11-22 physics.optics
TW-class sub-2-cycle post-compression of Ti:Sapphire laser pulses in a gas-filled multipass cell
本研究利用紧凑单级充气多程池，将商用Ti:Sapphire激光器输出的7 mJ、40 fs以下脉冲非线性后压缩至创纪录的4 fs（1.5个光周期），总压缩效率达60%。
2024-10-16 physics.optics
Compression and collisions of chirped pulses in a dense two-level medium
采用数值模拟的方法，研究了线性啁啾光脉冲在均匀加宽二能级介质中的传输。我们注意三个主要议题-有效性的光波近似（RWA），脉冲压缩，和碰撞的对向传播脉冲。长脉冲和单周期脉冲的情况下被认为是相互比较。我们发现，RWA没有给出一个正确的描述啁啾脉冲与介质的相互作用。无啁啾的单周期脉冲的压缩比啁啾的强，而长脉冲则相反。我们表明，啁啾的影响上的长脉冲的碰撞允许控制的状态下传输的辐射：啁啾的无脉冲的传输可以显着改变碰撞与啁啾的反向传播的一个，在鲜明对比的情况下，当两个脉冲啁啾。另一方面，啁啾单周期脉冲的碰撞可以用于在狭窄的空间区域内精确控制介质激发。
2015-10-12 physics.optics
Generation of above-TW 1.5-cycle visible pulses at 1 kHz by post-compression in a hollow fiber
我们报告的产生6.1毫焦耳，3.8飞秒脉冲的压缩kHz钛：蓝宝石激光器在大口径长中空光纤。为了找到在高脉冲能量下光谱展宽的最佳条件，我们探索了电离或克尔效应占主导地位的不同参数范围。在确定最佳参数设置后，在高波导传输获得大的光谱展宽。强烈的1.5周期脉冲用于在氩气和氖气中产生高次谐波。
2020-04-21 physics.optics
High-Quality Pulse Compression Using a Hybrid All-Bulk Multipass Cell Scheme
本研究提出一种三级混合全块体多通池方案，在增强频率啁啾状态下将180飞秒脉冲压缩至4飞秒，压缩因子超45，旁瓣强度低于0.2%，实现高质量脉冲压缩。
2025-05-15 physics.optics
Compression of an intensive light pulse in a dense resonant medium and photonic-band-gap structures containing it
研究了强光脉冲与稠密共振介质的相互作用。分析了在介质的实际参数下实现光开关和脉冲压缩的可能性。研究了含有密集共振介质的不同光子带隙结构中脉冲形状的变化。特别是由于与介质的非线性相互作用的色散补偿的效果报告。在同向和反向传播脉冲的方案中考虑了用另一脉冲进行脉冲控制的可能性。结果表明，光子晶体使控制更有效，至少在共同传播的脉冲的情况下。
2009-08-26 physics.atom-ph physics.optics
Self-compression of soliton-like laser pulses in the process of self-focusing
研究了飞秒激光脉冲在群速度反常色散的非线性介质中，当波包的自聚焦功率大于临界自聚焦功率数倍时，实现有效自压缩的可能性.对三维波包随准孤子场分布演化的定性分析结果得到了计算机模拟的证实。模拟结果表明，对于初始持续时间约为10个光周期的高功率激光脉冲，由于非线性色散的影响，相对于压缩不稳定性，所考虑的压缩机制是稳定的。我们证明了自压缩的激光脉冲在几毫焦耳的能级和高达一个光学周期的能量效率超过50%的可能性。
2017-02-07 physics.optics
Ultimate accuracy limit of quantum pulse-compression ranging
雷达使用飞行时间测量来从其返回的往返距离延迟推断到远距离目标的距离。它们通常发射高时间带宽积波形，并使用脉冲压缩接收，以在峰值发射功率约束下同时实现令人满意的距离分辨率和距离精度。尽管有许多关于量子雷达的提议，但没有一个人描绘出测距精度的最终量子极限。我们通过连续时间量子分析得出了这一限制，并表明量子照明（QI）测距-一种量子脉冲压缩雷达，利用高时间带宽积传输信号脉冲和高时间带宽积保留空闲脉冲之间的纠缠-实现了这一限制。我们还表明，QI测距提供的均方距离延迟精度，可以是10的dB优于一个经典的脉冲压缩雷达的相同的脉冲带宽和发射能量。
2021-09-22 physics.optics quant-ph
Efficient self-compression of ultrashort UV pulses in air-filled hollow-core photonic crystal fiber
报道了在空气填充的Kagomé型空芯光子晶体光纤中利用孤子自压缩产生超短紫外光脉冲。在400 nm处能量为2.6 μ J、持续时间为54 fs的泵浦脉冲在时间上被压缩了5倍，持续时间为~11 fs。实验结果得到了数值模拟的支持，表明Raman和Kerr效应在压缩动力学中起着重要作用。使用环境空气的便利性，以及没有会使压缩脉冲失真的玻璃窗，使得该设置作为高效桌面UV脉冲压缩器的基础非常有吸引力。
2021-02-22 nlin.PS physics.optics
Octave spanning spectra and pulse compression by nondegenerate cascaded four-wave mixing: 2D simulation and experiment
我们提出了一个理论模型和相应的数值模拟的飞秒脉冲级联四波混频在体χ（3）介质，证明了二维相互作用的几何形状的重要性，在有效产生的频率转换光束，并在光谱和空间分布和效率方面与实验结果一致，证明压缩，而不需要复杂的振幅或相位控制。
2009-05-06 physics.optics
Laser pulse compression by a density gradient plasma for exawatt to zettawatt lasers
我们提出了一种新的方法，用于激光脉冲压缩，利用空间变化的分散的等离子体羽密度梯度。该方案可用于大功率激光器的压缩。一个长的，负频率啁啾，激光脉冲反射过密等离子体的等离子体斜坡。当密度纵向增加时，激光脉冲前部的高频光子比低频光子传播得更深，脉冲以类似于压缩啁啾镜的方式被压缩。使用一维（1-D）粒子细胞（PIC）模拟代码的原理证明模拟演示了2.35 ps激光脉冲压缩到10.3 fs，压缩比为225。由于等离子体是鲁棒的并且对高强度有抵抗力，与啁啾脉冲放大（CPA）技术[1]中的光栅不同，该方法可以用作压缩器以达到艾瓦或泽瓦峰值功率激光器。
2022-08-18 physics.optics physics.plasm-ph
Self-Compression of High-Intensity Femtosecond Laser Pulses in Low Dispersion Regime
基于（3+1）维非线性薛定谔方程，发现飞秒激光脉冲在低色散区的正色散介质中发生自压缩，峰值强度增加一个数量级以上.在此基础上，可以开发出一种高强度飞秒脉冲形成的方法。
2007-06-23 physics.comp-ph physics.optics
All-optical pulse compression of broadband microwave signal based on stimulated Brillouin scattering
从理论和实验两方面研究了光纤中受激布里渊散射（SBS）脉冲压缩技术。宽带微波信号被电光调制到注入光纤一端的泵浦光波上。光纤中的声波继承了泵浦光的振幅和相位信息，声波与泵浦光的耦合导致了泵浦光和微波信号的自相关过程。通过对SBS耦合方程的推导表明，泵浦光放大后的短脉冲探测光具有自相关公式的性质。宽带微波信号的全光脉冲压缩是在检测到的探测脉冲与无SBS相减后实现的。进行了概念验证实验。在4.3GHz载波频率下，成功实现了扫频范围为1GHz的线性调频微波信号的脉冲压缩，与理论分析结果吻合较好。
2015-12-25 physics.optics
Compression of CEP-stable multi-mJ laser pulses down to 4 fs in long hollow fibers
在2 m长的复合拉伸弹性空心光纤中，利用8 mJ的圆偏振脉冲的光谱展宽，获得了4fs、能量为3 mJ、载波包络相位稳定的近红外脉冲。利用二次谐波频率分辨光学门控（SHG-FROG）和SHG d扫描方法对脉冲进行了表征
2018-02-02 physics.optics
Stability of out-of-phase solitons and laser pulse self-compression in active multi-core fibers
研究了多芯光纤（MCF）中偶数个纤芯形成的环中的波场的异相孤子分布。它的稳定性被证明相对于小波场扰动，包括方位角的和小变形的MCF结构。作为应用这种孤子分布的一个例子，研究了有源MCF中的激光脉冲压缩问题。得到了最佳光纤参数、最小输出脉冲宽度和压缩长度，与数值模拟结果吻合较好。为了在输出激光脉冲中实现高能量，确定了对MCF变形的要求。
2019-09-11 physics.optics
Post-compression of picosecond pulses into the few-cycle regime
在这项工作中，我们展示了后压缩的1.2皮秒激光脉冲到13 fs通过基于气体的多通光谱展宽。我们的研究结果产生了一个单级压缩因子约40在200 W的突发平均功率和总压缩因子>90在降低功率。所采用的方案代表了一种紧凑的几个周期的源驱动的工业级Yb：YAG激光器在高平均功率的路线。
2020-03-24 physics.optics
On type I cascaded quadratic soliton compression in lithium niobate: Compressing femtosecond pulses from high-power fiber lasers
商用高功率飞秒光纤激光器或放大器的输出脉冲通常为约300-500 fs，波长约为1030 nm，脉冲能量为10 s的$μ$ J。在这里，我们提出了一个数值研究的级联二次孤子压缩这样的脉冲在铌酸锂$_3$使用I型相位匹配配置。我们发现，由于竞争立方材料的非线性压缩只能发生在非平稳制度，其中群速度失配诱导拉曼非局部效应防止压缩到100 fs以下。然而，强的群速度色散意味着脉冲可以在可用的晶体长度中实现适度压缩到130 fs以下的持续时间。大部分脉冲能量是守恒的，因为压缩是适度的。解决了衍射和空间走离的影响，特别是后者可能成为一个问题时，压缩在这样长的晶体（约10厘米长）。我们最后表明，二次谐波包含一个短脉冲锁定的泵和一个长的多ps红移有害成分。后者是由非定常制度中的非局部效应引起的，但由于它强烈红移到可以预测的位置，我们表明，它可以使用带通滤波器去除，在$λ=515$ nm处留下一个子100 fs的可见光分量，具有优良的脉冲质量。
2009-12-15 physics.optics
Low peak-power pulse compression in gas-filled Herriott cells in the 2 μm wavelength range
Helmut Schmidt University（赫尔穆特·施密特大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；n2-Photonics GmbH（n2光子有限公司）；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
研究针对2微米波长范围内气体填充多程细胞中低峰值功率脉冲压缩问题，提出分析方法以最大化非线性相移，并通过高压气体细胞实验验证了负正色散区域的脉冲压缩效果。
2026-04-29 physics.optics
PHz scale spectral broadening and few-cycle compression of Yb:KGW laser pulses in a pressurized, gas-filled hollow-core fiber
我们证明了有效的相干超倍频程脉冲的产生通过一个单一的，加压，氖填充，空芯光纤毛细管的Yb：KGW激光器的单级光谱展宽。在$\sim$ 60 dB的动态范围内，出现的脉冲光谱跨越超过$\sim$ 1 PHz（250 nm- 1600 nm），以及出色的光束质量为Yb：KGW激光器与现代光场合成技术的结合打开了大门。将产生的超连续谱的一小部分压缩为强脉冲（8 fs，$\sim$ 2.4 cycle，$\sim$ 650 $μ$ J）允许在强场物理和阿秒科学中方便地使用这些新颖的激光源。
2022-09-21 physics.optics
Self-Compression and Controllable Guidance of Multi-Millijoule Femtosecond Laser Pulses
在一定的强度范围内，发现在加压氦和氖中，飞秒激光脉冲的自压缩和峰值强度的显著增加，在此范围内脉冲对材料参数的电离修正可以忽略不计。利用（3+1）维非线性薛定谔方程研究了脉冲的传输，方程中包含了最低阶的基本光学过程--衍射、二阶群速度色散和三阶克尔非线性。研究表明，通过适当选择脉冲能量和气压，可以在给定的空间目标点上构造出参数可控的压缩脉冲。
2007-09-20 physics.comp-ph physics.optics
Self-compression to sub-3-cycle duration of mid-infrared optical pulses in bulk
在中红外光谱区域产生具有受控波形的几个周期脉冲是一个长期存在的挑战，但预计将实现新一代高场物理实验，揭示复杂的物理现象。这种光脉冲的成功产生受到承受中红外中的几个周期脉冲所需的巨大光谱宽度的限制，所述中红外中的几个周期脉冲与在这样的宽带宽上严格控制光谱相位的需要相关。在此，我们首次在体材料中利用反常色散区的自压缩，实现了中心波长为3.1 μm的亚三周期光脉冲。从这种紧凑而高效的自压缩装置中产生的脉冲可以聚焦到超过100 TW/cm ^2的强度，这是一个适合高场物理实验的范围。我们的实验结果证实了使用三维非线性传播代码的数值模拟，因此提供了有关过程的理论见解。
2013-04-22 physics.optics
Spectral compression of single-photon-level laser pulse
实验证明，在周期性极化的铌酸锂（PPLN）波导芯片中，单光子激光脉冲的带宽被压缩了58倍。利用啁啾单光子激光脉冲和相反啁啾的经典激光脉冲，通过和频产生新频率的窄带单光子脉冲。在我们的实验中，在1550 nm的单光子的频率和带宽同时转换。我们的结果标志着在近可见光窗口实现1550 nm量子通信和量子存储之间的相干光子接口的关键一步。
2016-12-07 physics.optics
Infrared attosecond field transients and UV to IR few-femtosecond pulses generated by high-energy soliton self-compression
红外飞秒激光脉冲是强场物理学中的重要工具，驱动X射线高次谐波产生，并作为可见光和紫外线中可广泛调谐（如果效率低下）的超快光源的基础。虽然反常的物质色散简化了对几个周期脉冲的压缩，但红外线中的阿秒脉冲仍然遥不可及。我们证明了孤子自压缩的1800 nm的激光脉冲在空心毛细管光纤子周期包络持续时间（2 fs）与27 GW的峰值功率，对应于阿秒场瞬变。在相同的系统中，我们产生波长可调的几个飞秒脉冲从紫外（300 nm）到红外（740 nm）的能量高达25 $μ$ J和效率高达12%，并在时间-频率域的实验特征的产生动力学。紧凑的第二级使用小于200 $μ$ J的输入能量产生从210 nm到700 nm的多$μ$ J脉冲。我们的研究结果大大扩展了超快科学的工具包。
2020-05-11 physics.optics
Terawatt-level few-cycle mid-IR pulses through nonlinear self-compression in bulk
强场应用的物理学要求驱动激光脉冲既高能又极短。尽管光放大器、激光器和参量放大器提高能量，但它们的增益带宽限制了可达到的脉冲持续时间，需要额外的非线性光谱展宽以实现很少或甚至单个周期的压缩和相应的峰值功率增加。在中红外波长范围内，这是至关重要的缩放的有质动力能量在强场相互作用，我们展示了一个非常简单的节能和可扩展的孤子脉冲压缩在毫米长的YAG晶体没有额外的色散管理。在3900 nm波长附近，由于强反常色散和光学非线性之间的良好相互作用，在调制不稳定性和多重色散开始之前，压缩并提取了峰值功率>0.65 TW的亚三周期脉冲。作为峰值功率增加的显著表现，我们展示了大气中中红外脉冲增强的证据。
2015-06-03 physics.optics
Electron Pulse Compression with Optical Beat Note
压缩电子脉冲在电子束系统的许多应用中是重要的。在这项研究中，我们提出使用光学拍音压缩电子脉冲。选择拍频以匹配初始电子脉冲持续时间，这使得能够压缩具有宽范围持续时间的电子脉冲。该功能扩展了电子束的光学控制，这在诸如电介质激光加速器的紧凑电子束系统中是重要的。我们还发现电子电荷密度的主频沿其漂移轨迹连续变化，这可能为自由电子与量子或经典系统的相干相互作用开辟了新的机会。
2021-11-21 physics.acc-ph physics.optics
High-power, mid-infrared, picosecond pulses generated by compression of a CO2 laser beat-wave in GaAs
报道了在GaAs体材料和GaAs与NaCl混合材料的负群速度色散区中，通过对红外激光拍波的多次四波混频和压缩，产生了~2 ps，10 μ m的激光脉冲训练.通过组合在CO2激光器的10P（20）和10P（16）跃迁上放大的激光脉冲而产生的200 ps、106 GHz拍频波的使用提供了一种用于以高重复率产生高功率、皮秒、中红外激光脉冲的新颖方法。通过使用165和882 GHz拍波，我们表明，级联相位失配差频产生在GaAs中的四波混频过程中起着重要的作用。
2015-10-21 physics.optics
Self-focusing and self-compression of intense pulses via ionization-induced spatiotemporal reshaping
电离是强激光与物质相互作用中的一个基本过程，并且已知会引起等离子体散焦和强度钳位。在这里，我们从理论上研究了强激光脉冲在电离饱和状态下的氦气射流中的传播动力学，我们发现，脉冲通过电离诱导的整形进行自聚焦和自压缩，导致激光强度成倍增加。这种非常规的行为与电离和时空耦合介导的时空频率变化有关。我们的研究结果说明了一个新的制度的脉冲传播，并开辟了一个无光学的方法，提高激光强度。
2020-10-29 physics.optics physics.plasm-ph
Temporal self-compression and self-frequency shift of sub-microjoule pulses at 8 MHz repetition rate
我们将充气空芯光子晶体光纤中的孤子动力学与最先进的光纤激光器相结合，实现了一个交钥匙系统，在8 MHz的重复频率下产生几fs的脉冲，泵浦能量低至220 nJ。此外，通过利用第二充氢空芯光纤中的孤子自频移，我们有效地产生短至22 fs的脉冲，从1100 nm到1474 nm连续可调谐。
2022-07-23 physics.optics
Novel concept for pulse compression via structured spatial energy distribution
我们提出了一个新的概念，脉冲压缩方案适用于射频，微波和可能的光学频率的基础上结构化的能量分布在腔支持简并带边（DBE）模式。对于这样的模式的能量的一个显着的分数驻留在腔长度的一小部分。当与常规腔体相比时，这种能量集中为微波脉冲压缩装置（MPC）中的应用的优异性能提供了基础。新颖的设计特点：与常规设计相比，腔的较大的加载品质因数和存储的能量，对腔加载、腔中心处的能量馈送和提取的变化的鲁棒性，通过使用用于腔的低能量部分的等效集总电路来显著减小腔尺寸，通过工程提取技术来控制脉冲成形。所提出的概念是通用的，在等效传输线方面，可以应用到各种现实的引导结构。
2013-12-17 physics.optics
Post-compression of high energy terawatt-level femtosecond pulses and application to high order harmonic generation
我们进行了后压缩的高能量脉冲通过使用光场电离的低压氦气在引导几何。我们将这种方法应用到基于TW啁啾脉冲放大的钛宝石激光链中，并表明光谱展宽可以通过输入脉冲能量和气体压力来控制。在优化的条件下，我们直接在真空下产生10 fs的TW级脉冲，并表现出高稳定性的后压缩脉冲宽度。这些高能量后压缩脉冲此后用于在松散聚焦几何结构中执行高谐波产生。在Single Shot的基础上对XUV光束进行了空间和光谱表征，并观察到了结构化的连续XUV光谱。
2015-02-27 physics.optics
The analogy between optical pulse compression and optical coherence transformation
本文讨论了一种新型的干涉仪，干涉光束之间的相位差基本上是波长相关的。结果表明，用该装置测得的函数是场关联函数的积分变换。数据编码和光谱线宽测量的可能应用被认为是。
2012-06-28 physics.optics quant-ph
High-performance ultrafast pulse compression in the visible spectral range for extreme nonlinear optics at kHz-MHz repetition rates
提出一种基于多板方案的单级压缩技术，将515 nm超快脉冲从180 fs压缩至40 fs，效率高且光束质量优异，为高重复频率下的极端非线性光学和高次谐波产生提供了新途径。
2023-07-03 physics.optics
Reverse design of the ideal pulse for hollow capillary fiber post-compression schemes
本文通过非线性反向传播方法，在空心毛细管光纤后压缩装置中反向设计出可被完美压缩的理想输入脉冲，揭示其强度与相位均需整形的规律。
2024-02-12 physics.optics
Efficient Spectral Broadening in the 100-W Average Power Regime Using Gas Filled Kagome HC-PCF and Pulse Compression
利用充氩内摆线芯可果美空芯光子晶体光纤（HC-PCF）实现了高功率SESAM锁模薄片激光器（TDL）的非线性脉冲压缩。锁模Yb：YAG TDL的输出具有127 W的平均功率，脉冲重复率为7 MHz，脉冲持续时间为740 fs，当在含有13 bar静态氩气的Kagome HC-PCF中传播时，光谱展宽了16倍。随后的压缩测试使用8.4%的全部可用功率进行，导致脉冲持续时间短至88 fs，使用从光纤的光谱加宽的输出。压缩通过光纤传输的全部功率（118 W）可以导致平均功率>100 W和峰值功率>100 MW的压缩输出，其中平均功率压缩效率为88%。这种简单的激光系统只有一个超快激光振荡器和一个简单的单通光纤脉冲压缩器，产生高峰值功率>100 MW和亚100 fs的脉冲在兆赫重复率，是非常有趣的许多应用，如高次谐波产生和阿秒科学与改善的信噪比性能。
2014-10-17 physics.optics
Double-pass multiple-plate continuum for high temporal contrast nonlinear pulse compression
本文提出了一种新的非线性脉冲压缩结构，双程多板连续体（DPMPC）。除了更小的占地面积之外，双通配置被设计成在不引起明显的高阶色散的情况下实现显著的带宽加宽，从而在仅可以补偿二次频谱相位时，相对于传统单通几何结构的时间对比度提高。在我们的概念验证实验中，187~ $μ$ J，190-fs的Yb基激光脉冲被压缩到20~fs的高吞吐量（75%），高斯特列尔比（0.76）和良好的光束均匀性使用DPMPC。随后产生的倍频程跨越频谱表现出显着提高蓝尾相比，由脉冲驱动的单通对应。
2022-01-31 physics.optics
Ultrafast tilting of the dispersion of a photonic crystal and adiabatic spectral compression of light pulses
我们通过理论和实验证明了光子晶体波导在吸收飞秒泵浦脉冲后色散曲线的超快倾斜。通过用纳米荫罩成形泵浦光束截面，不同的波导本征模获得与扰动泵浦的不同空间重叠，导致色散的局部平坦化高达11%。我们发现，这种部分模式扰动可以用来压缩光脉冲通过波导传播的光谱。
2012-11-22 physics.optics
Comparative study of spectral broadening and few-cycle compression of Yb:KGW laser pulses in gas-filled hollow-core fibers
本文比较研究了多种原子和分子气体在充气空芯光纤中对Yb:KGW激光脉冲的光谱展宽效果，利用自相位调制、自陡峭和受激拉曼散射等非线性效应，最终以3 mJ、200 fs输入脉冲实现了约15 fs少周期脉冲输出，能量传输效率超过70%。
2024-11-22 physics.optics
