Ультракороткий импульс
В оптике ультракороткий импульс , также известный как сверхбыстрое событие , представляет собой электромагнитный импульс , длительность которого составляет порядка пикосекунды ( 10-12 секунд) или меньше. Такие импульсы имеют широкополосный оптический спектр и могут создаваться генераторами с синхронизацией мод . Усиление ультракоротких импульсов почти всегда требует применения метода усиления чирпированных импульсов , чтобы избежать повреждения активной среды усилителя.
Для них характерна высокая пиковая интенсивность (или, правильнее, интенсивность излучения ), что обычно приводит к нелинейным взаимодействиям в различных материалах, в том числе и в воздухе. Эти процессы изучаются в области нелинейной оптики .
В специальной литературе под «ультракоротким» понимается фемтосекундный (фс) и пикосекундный (пс) диапазоны, хотя такие импульсы уже не являются рекордсменами самых коротких искусственно генерируемых импульсов. Действительно, сообщалось об импульсах рентгеновского излучения с длительностью в аттосекундной шкале времени.
Нобелевская премия по химии 1999 г. была присуждена Ахмеду Х. Зеваилу за использование сверхкоротких импульсов для наблюдения за химическими реакциями в тех временных масштабах, в которых они происходят, что открыло новые возможности в области фемтохимии .
Стандартного определения ультракоротких импульсов не существует. Обычно атрибут «ультракороткий» применяется к импульсам длительностью в несколько десятков фемтосекунд, но в более широком смысле любой импульс длительностью менее нескольких пикосекунд может считаться ультракоротким. Различие между «сверхкоротким» и «сверхбыстрым» необходимо, поскольку скорость, с которой распространяется импульс, является функцией показателя преломления среды, через которую он проходит, тогда как «сверхкороткий» относится к временной ширине волнового пакета импульса . [1]
Типичным примером является чирпированный гауссовский импульс, волна , амплитуда поля которой соответствует гауссовой огибающей , а мгновенная фаза имеет развертку по частоте .
