Метод определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн / Method for Determining the Phase Subpicosecond Laser Pulses in the Mid-IR Wavelength Range

Ахумян А. А. / Hakhoumian, A.A.
Институт радиофизики и электроники НАН РА / RUS Институт радиофизики и электроники НАН РА
Мартиросян Р. М. / Martirosyan, R.M.
Институт радиофизики и электроники НАН РА / Institute Radiophysics NAS RA
Оганесян Д. Л. / Hovhannisyan, D.L.
Ереванский государственный университет / Yerevan State University
Оганесян Г. Д. / Hovhannisyan, G.D.
Ереванский государственный университет / Yerevan State University
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1601-020027

Ахумян А. А., Мартиросян Р. М., Оганесян Д. Л., Оганесян Г. Д. Метод определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 1(18). С. 20–27.
Hakhoumian, A.A., Martirosyan, R.M., Hovhannisyan, D.L., Hovhannisyan, G.D. Method for Determining the Phase Subpicosecond Laser Pulses in the Mid-IR Wavelength Range // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 1(18). P. 20–27.

Аннотация: Для определения фазового сдвига центральной частоты субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн предлагается метод, основанный на генерации излучения суммарной частоты (ИСЧ) двумя одинаковыми линейно-поляризованными лазерными субпикосекундными импульсами накачки с разностью фаз, распространяющимися в кристалле GaSe с регулярной доменной структурой. В работе показано, что в поле субпикосекундного ИК лазерного импульса с центральной длиной волны 9.6 мкм, распространяющегося в кристалле GaSe с регулярной доменной структурой (РДС) с периодом равным 216 мкм, происходит одновременная квазисинхронная генерация второй, третьей и четвертой гармоник импульса накачки на длинах волн 4.8, 3.2 и 2.4 мкм соответственно. Представленные в работе результаты могут быть использованы при разработке нелинейно-оптического фазового коррелятора для определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн.

Abstract: The method of determination of the phase shift of the central frequency of subpicosecond laser pulse in the mid-IR wavelength range is proposed. The method is based on the generation of sum frequency radiation by two equally linearly polarized subpicosecond laser pulses of pump with a phase difference, propagating in GaSe crystals with a regular domain structure. It is shown that in the field of subpicosecond IR laser pulse at the 9.6 μm central wavelength propagating in GaSe crystal with a regular domaon structure with a period 216 μm takes place simultaneous quasisynchro-nous generation of the second, third and fourth harmonics of the pump pulse at 4.8, 3.2 and 2.4 μm wavelengths, respectively. The obtained results can be used for developing the nonlinear optical phase correlator for determination of the phase of subpicosecond mid-IR laser pulse.

Ключевые слова: излучение суммарной частоты, разность фаз, IR laser pulse, difference frequency radiation, излучение суммарной частоты

Литература / References
  1. Vodopyanov, K.L., Kulevskii, L.A., Voevodin, V.G., Gribenyukov, A.I., Allakhverdiev, K.R., and Kerimov, T.A. High Efficiency Middle IR Parametric Superradiance in ZnGeP2 and GaSe Crystals Pumped by an Erbium Laser // Opt. Commun. 1991. Vol. 83. No. 5-6. P. 322-326.
  2. Okorogu, A.O., Mirov, S.B., Lee, W., Crouthamel, D.I., Jenkins, N., Dergachev, A.Yu., Vodopyanov, K. L., and Badikov, V.V. Tunable Middle Infrared Down-Conversion in GaSe and AgGaS2 // Opt. Commun. 1998. Vol. 155. No. 4-6. P. 307-312.
  3. Kaindl, R.A., Wurm, M., Reimann, K., Hamm, P., Weiner, A.M., and Woerner, M. Generation, Shaping, and Characterization of Intense Femtosecond Pulses Tunable From 3 to 20 μm // J. Opt. Soc. Am. B. 2000. Vol. 17, No. 12. P. 2086-2094.
  4. Huber, R., Brodschelm, A., Tauser, F., and Leitenstorfer, A. Generation and Field-Resolved Detection of Femtosecond Electromagnetic Pulses Tunable up to 41 THz // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 76. No. 22. P. 3191-3193.
  5. Shi Wei, Ding Yujie J., Mu Xiaodong, and Fernelius Nils. Tunable and Coherent Nanosecond Radiation in the Range of 2.7-28.7 μm2.7-28.7 μm Based on Difference-Frequency Generation in Gallium Selenide // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80. No. 21. P. 3889-3891.
  6. Finsterbusch, K., Bayer, A., and Zacharias, H. Tunable, Narrow-Band Picosecond Radiation in the Mid-Infrared by Difference Frequency Mixing in GaSe and CdSe //Appl. Phys. B. 2004. Vol. 79. No. 4. P. 457-462.
  7. Shi, W., Ding, Y. J. A Monochromatic and High-Power Terahertz Source Tunable in the Ranges of 2.7-38.4 and 58.2-3540 μm for Variety of Potential Applications //Appl. Phys. Lett. 2004. Vol. 84. No. 10. P. 1635-1637.
  8. Tanabe, T., Suto, K., Nishizawa, J., and Sasaki, T. Characteristics of Terahertz-Wave Generation From GaSe Crystals //J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. Vol. 37. No. 2. P. 155-158.
  9. Hovhannisyan, G.D. Summary and Difference Frequency Radiation Generation in the Field of Few-Cycle Laser Pulse Propagating in GaSe //Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2013. Vol. 22. No. 3. P. 135-147.
  10. Ахумян А. А., Лазиев Э. М., Никогосян А. С., Оганесян Д. Л., Оганесян Г. Д. Генерация разностной частоты в кристалле Gaas с периодической доменной структурой при оптическом выпрямлении фемтосекундного лазерного импульса //Изв. НАН Армении. Физика. 2010. Т. 45. № 1. С. 28-38.
  11. Ахумян А. А., Оганесян Г. Д. Нелинейно-оптический фазовый коррелятор для определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн // Изв. НАН Армении. Физика. 2015. Т. 50. № 4. С. 476-491.
  12. Nikogosyan, D.N. Nonlinear Optical Crystals: a Complete Survey, Springer, 2005.
  13. Дмитриев В. Г., Тарасов Л. В. Прикладная нелинейная оптика. M. Наука, 2004.
  14. Hovhannisyan, D. L., Hakhoumian, A. A., Martirosyan, R. M., Nikoghosyan, A. S., and Laziev, E. M., Hovhannisyan G. D. Theoretical Investigation and Computational Modeling of the Difference Frequency Generation by Interaction of Few Cycle Laser Pulses in a Gaas Crystal //Journal Modern Optics. 2010. Vol. 57. No. 14. P. 1228-1242.