Высокоэффективное нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного лазера на хром-форстерите в видимый и средний ИК диапазоны

Гречин, Сергей Сергеевич

Высокоэффективное нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного лазера на хром-форстерите в видимый и средний ИК диапазоны тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Гречин, Сергей Сергеевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.21 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Высокоэффективное нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного лазера на хром-форстерите в видимый и средний ИК диапазоны»

Автореферат диссертации на тему "Высокоэффективное нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного лазера на хром-форстерите в видимый и средний ИК диапазоны"

На правах рукописи

Гречин Сергей Сергеевич

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЕ НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА НА ХРОМ-ФОРСТЕРИТЕ В ВИДИМЫЙ И СРЕДНИЙ ИК ДИАПАЗОНЫ

Специальность 01.04.21 - лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на физическом факультете Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

профессор Гордиенко Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Акципетров Олег Андреевич

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие НИИ "Полюс" им. М.Ф.Стельмаха

Защита состоится 16 марта 2006 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.31 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992 ГСП-2 Москва, Ленинские горы, МГУ, Корпус нелинейной оптики, аудитория им. С.А. Ахманова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносове

Автореферат разослан « »__2006 гола.

кандидат физико-математических наук, Малиновский Александр Леонидович

Ученый секретарь диссертационного совета Д 501.ОС кандидат физ.-мат. наук, доцент

«а

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Последнее десятилетие отмечено бурным прогрессом в разработке и создании нового поколения твердотельных лазеров, генерирующих импульсы фемтосекундной длительности. Такие лазеры стали принципиально новым инструментом в изучении сверхбыстрых процессов, затрагивающих целый ряд задач: структурные изменения и межзонные переходы в полупроводниках и квантоворазмерных структурах, контроль в реальном времени динамики внутримолекулярного перераспределения колебательной энергии, нелинейная спектроскопия, сверхбыстрые процессы фотодиссоциации многоатомных молекул при селективном воздействии интенсивным лазерным излучением. Кроме того, лазеры сверхкоротких импульсов среднего ИК диапазона могут быть основой для создания спектроскопических фемтосекундных лидаров.

Фемтосекундные лазерные системы даже при относительно небольшой энергии, содержащейся в световом импульсе >1мДж, и предельно малой длительности светового импульса (несколько десятков фемтосекунд) обеспечивают при фокусировке сверхинтенсивное излучение в диапазоне более 1016 Вт/см2. Такие параметры лазерного излучения соответствуют режиму сверхсильного светового поля (Е>109В/м), получение которого недоступно другими способами в лабораторных условиях. Сверхинтенсивное лазерное излучение позволяет создавать и изучать вещество в экстремальном состоянии. Известно, что в настоящее время режим сверхсильного светового поля обычно реализуется с помощью сверхмощных фемтосекундных твердотельных лазерных систем на титан сапфире (Т1:А1203> или Тп8), работающих в диапазоне 0,8 мкм. Другие возможности достижения этого режима в иных спектральных диапазонах связаны с процессом усиления сверхкоротких лазерных импульсов в таких газовых усилителях как КгБ (А~0,248 мкм), ХеС1

(Лг-0.308 мкм), С02, N20 (Л~10 мкм). Для такого рода лазерных систем необходимы эффективно работающие схемы формирования затравочного излучения сверхкороткой длительности, базирующиеся на нелинейно-оптических методах преобразования частоты.

Существующие фемтосекундные лазерные системы позволяют создавать излучение лишь в фиксированных спектральных диапазонах. Нелинейно-оптическое преобразование частоты является одним из наиболее эффективных способов расширения возможностей существующих лазерных системы.

В качестве источника накачки для схем нелинейно-оптического преобразования частоты наиболее широко используется коммерчески доступный фемтосекундный твердотельный лазер, построенный на базе Тк8 в качестве широкополосной активной среды. К такому же классу лазеров относится и лазер на хром-форстерите (Сг^гМ^БЮ*, далее Сг:Г) , который имеет ряд преимуществ перед ТкБ лазером. Источником накачки для него служит излучение твердотельного Ыс13+:УЛГт лазера (Л=1.064 мкм), что значительно эффективнее по сравнению с аналогичной системой на "ПгБ, для накачки которого требуется излучение на длине волны 0.5 мкм и которое может быть получено при генерации второй гармоники Ш3+:УАО-лазера. Активный элемент на кристалле хром-форстерита позволяет получать импульсы длительностью -100 фс с энергией в десятки милиджоулей. Нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного СпР лазера позволяет создавать источники для решения большого числа задач. Помимо задачи создания источника сверхсильного поля видимого диапазона, вторая гармоника излучения СпР лазера (Я.-620 нм) может быть использована в качестве накачки параметрических генераторов света ближнего ИК-диапазона, а также для исследования ряда химических и биологических объектов. Четвертая (Х=308 нм) и пятая гармоники (Х=248 нм) могут быть задействованы в задаче формирования затравочного излучения для последующего усиления в ХеС1 и

КгР усилителях, соответственно. СпБ лазер в качестве накачки схем параметрической генерации света (ПГС) в среднем ИК диапазоне, благодаря длине волны генерации >/=1240 нм, обладает преимуществом перед ИБ лазером (А.=800 нм). Во-первых, исходя из соотношения Мэнли-Роу, предельная эффективность преобразования в случае использования Сг:Б лазера примерно в 1.5 раза больше. Во-вторых, его применение позволяет избежать двухфотон-ного поглощения накачки в большинстве кристаллов, используемых для преобразования в средний ИК диапазон.

Преобразование частоты сверхкоротких импульсов (СКИ) имеет ряд особенностей. Во-первых, СКИ обладают большой шириной спектра и при преобразовании их частоты проявляются эффекты, обусловленные дисперсией параметров среды (показателя преломления, поглощения и т.д.). Для наиболее полного учета этих эффектов теоретическая модель, описывающая процесс преобразования частоты, должна учитывать дисперсионные зависимости параметров среды без каких-либо аппроксимаций, что возможно при использовании, например, спектрального метода. Во-вторых, использование высоких интенсивностей излучения, характерных для СКИ, с одной стороны, позволяет реализовать предельные эффективности преобразования, а с другой, приводит к проявлению эффектов, обусловленных кубической нелинейностью среды снижающих эффективность преобразования и ухудшающих пространственные и временные характеристики генерируемого излучения.

Для достижения предельных эффективностей преобразования при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения необходимо разработать подходы, позволяющие согласовать параметры оптимального кристалла-преобразователя и параметры преобразуемого излучения при минимизации эффектов, обусловленных дисперсией среды и кубической нелинейностью.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертационной работы является разработка комплексного подхода к выбору оптимального кристалла-преобразователя частоты фемтосе-кундного лазерного излучения на хром-форстерите, разработка спектральной модели для исследования процесса трехчастотного взаимодействия, учитывающей дисперсию основных параметров нелинейных сред, а также экспериментальная реализация высокоэффективного преобразования частоты излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в видимый и средний ИК диапазоны.

Научная новизна

1. В работе представлена полная классификация типов фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия в двухосных нелинейно-оптических кристаллах при генерации второй гармоники (ГВГ)-

2. Разработана спектральная модель трехчастотного нелинейно-оптического взаимодействия, основанная на исследовании динамики изменения временных спектров взаимодействующих импульсов, учитывающая дисперсию основных параметров среды - показателя преломления, поглощения и эффективной нелинейности.

3. Экспериментально реализована генерация второй и третьей гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера с рекордными эффек-тивностями преобразования по энергии (75% и 22%) при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения.

4. Создана экспериментальная схема ПГС с инжекцией в диапазоне 8-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера. Достигнута рекордная эффективность преобразования в область 9.5 мкм т^=0.8%.

Научная и практическая значимость работы

• Результаты проведенного исследования дисперсионных и нелинейных свойств 62 одноосных и двухосных кристаллов могут быть использованы при выборе эффективного кристалла-преобразователя для ГВГ фемтосекундного лазерного излучения.

• Разработанная спектральная модель процесса трехчастотного взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов позволяет исследовать процессы нелинейно-оптического преобразования частоты с учетом дисперсии основных параметров нелинейной среды.

• Выполненные экспериментальные исследования подтвердили преимущества разработанного метода оптимизации параметров используемых кристаллов и преобразуемого излучения, а также продемонстрировали высокую эффективность преобразования излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в различных режимах (генерация гармоник и параметрическая генерация в среднем ИК диапазоне).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Метод раздельного рассмотрения условий фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия при анализе процесса генерации второй гармоники позволяет наиболее полно исследовать дисперсионные свойства нелинейно-оптических кристаллов.

2. Использование спектрального метода при моделировании процесса трехчастотного взаимодействия импульсов лазерного излучения позволяет наиболее полно учесть дисперсию основных параметров среды - показателя преломления, поглощения и квадратичной нелинейности.

3. Генерация второй и третьей гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера при условии сохранения пространственно-

временных характеристик генерируемого излучения возможна с эффективностью 75% и 22% соответственно в кристалле ЬВО.

4. Параметрическая генерация света в диапазоне 8-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера возможна с эффективностью порядка 1% в кристалле ЬНпБг-

Апробация работы

По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из них 6 статей в журнале «Квантовая электроника».

Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: Международные конференции «Лазерная оптика 2000» и «Лазерная оптика 2003», Международные конференции по когерентной и нелинейной оптике «1СЮЖ)-2001» и «1С01>Ю-2005», Международная конференция по квантовой электронике «1<ЗЕС-2002», Международная конференция по лазерам и их применениям «1АТ-2002», Конференция молодых ученых и инженеров «К^ЕС/ЕАТ-Ув 2002», Научная молодежная школа «0птика-2002», Конференция «Фемтосекундные кристаллические лазеры 2004» и Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики 2004». Результаты докладывались также на научных семинарах кафедры общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. В конце приведен список цитируемой литературы, содержащий 157 наименования. Полный объем диссертационной работы составляет 182 страницы, включая 52 рисунка и 7 таблиц.

Личный вклад

Приведенные в диссертации теоретические и экспериментальные результаты получены автором лично или при непосредственном участии.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении дано обоснование темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные направления исследований, показана актуальность рассматриваемой проблемы в контексте ее научной и практической значимости, сформулированы основные положения, выносимые на защиту. Во Введении приведена также структура диссертации и кратко изложено ее содержание по главам.

В Первой главе рассмотрены особенности высокоэффективного преобразования частоты фемтосекундного лазерного излучения. Систематизированы все возможные виды кривых фазового синхронизма для ГВГ в двухосных кристаллах. Показано, что даже при наличии группового разбегания и дисперсионного расплывания импульсов существуют режимы преобразования с сохранением временного профиля генерируемого излучения. Условие - спектральная ширина синхронизма должна быть больше ширин спектров взаимодействующих импульсов - является общим и описывает все режимы, в которых преобразование происходит без искажения спектра генерируемого излучения. Оно применимо и при рассмотрении преобразования частоты лазерных импульсов, не являющихся спектрально-ограниченными. Предложен метод анализа дисперсионных свойств кристаллов для преобразования частоты импульсов фемтосекундной длительности, основанный на раздельном рассмотрении условий фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия. Разработана диаграмма направлений некритичных по частоте взаимодействий при генерации второй гармоники в двухосных кристаллах. Определены основные критерии выбора оптимального кристалла для достижения предельной эффективности преобразования частоты фемтосекундных

лазерных импульсов при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения.

Проведено исследование дисперсионных и нелинейных свойств 62 одноосных и двухосных кристаллов. Показано, что в 30 из них возможна реализация некритичного по частоте фазового синхронизма (Н1СЧС) при коллинеар-ной ГВГ 1-типа. Преобразование частоты в режиме НКЧС характеризуется максимальной для данного кристалла спектральной шириной синхронизма, что позволяет использовать ее большую длину. ГВГ излучения фемтосекунд-ного Сг:Р лазера в режиме некритичного по частоте синхронизма может быть реализована в кристалле ЬВО.

Приведен вывод спектральной модели, основанной на исследовании динамики изменения временных спектров взаимодействующих импульсов в приближении плоских волн, учитывающей дисперсию основных параметров среды - показателя преломления, поглощения и квадратичной нелинейности - для решения задач нелинейно-оптического преобразования частоты (генерации гармоник, суммарных и разностных частот, параметрической генерации света). Обозначены границы применимости модели. На основе спектральной модели разработана расчетная схема, учитывающая пространственную структуру пучка геометро-оптический методом и кубическую нелинейность методом расщепления.

С использованием спектральной модели выполнен анализ влияния дисперсии поглощения на характеристики генерируемого излучения на примере ИК ПГС в диапазоне 3 мкм в кристалле КТР при накачке излучением Сг:Р лазера. Также рассмотрен метод управления длительностью (спектром) генерируемого излучения при трехчастотном взаимодействии в режиме близком к групповому синхронизму.

Вторая глава посвящена экспериментальной реализации высокоэффективной генерации гармоники излучения фемтосекундного Сг.Р лазера при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируе-

мого излучения. Приведен обзор экспериментальных работ и проанализированы возможности достижения предельных эффективностей преобразования. Введен коэффициент, характеризующий одновременно дисперсионные и нелинейные (квадратичные и кубичные) свойства кристаллов применительно к задаче генерации гармоник. Определены оптимальные кристаллы для высокоэффективной генерации гармоник излучения Сг:Р лазера - ЬВО для ГВГ, КОР и ЬВО для генерации третьей гармоники (ГТГ) и ВВО - для генерации четвертой гармоники (ГЧГ)-

В экспериментальных исследованиях использовалось излучение, созданного в МЛЦ МГУ, фемтосекундного СпР лазера со следующими характеристиками: длина волны Я=1240 нм, длительность г»120 фс, энергия £=0.5 мДж, частота повторения до 50 Гц. Впервые реализована высокоэффективная

ГВГ излучения СпР в кристалле ЬВО ((И)°, 6=87° 18") длиной 5 мм с эффективностью до 78% (рис.1). Начало развития самовоздействия, обусловленного влиянием кубической нелинейности, контролировалось по уширению спектра импульса второй гармо-

„ . „ ники. Спектр второй гармоники

Рисунок I. Экспериментальная и теоретическая г г г

зависимости эффективности ГВГ излучения СОХранял свою форму вплоть до фемтосекундного Сг:Р лазера от интенсивности

накачки в кристалле ЬВО длиной 5мм. эффективности преобразования

75%. Результаты моделирования проведенного эксперимента по ГВГ излучения фемтосекундного СпР лазера с помощью спектральной модели хорошо согласуются с экспериментальными данными (рис.1). С использованием спектральной модели проведена оптимизация и предсказана возможность достижения эффективности ГВГ 77=82% излучения Сг.Р лазера длительностью 100 фс при увеличении длины кристалла ЬВО до 10 мм.

ГТГ реализована в кристаллах КОР (<р=0°, 0=51°) и ЬВО (<р=0°, 0=8°) длиной 1 мм с максимальными эффективностями 24% и 26%, соответственно. Максимальная эффективность преобразования при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения 22% достигнута при преобразовании в кристалле ЬВО. Показано, что эффективность ГТГ, также как и в случае ГВГ, ограничивается эффектами, обусловленными кубической нелинейностью.

Исследована схема создания инжекционного излучения для ХеС1 усилителя сверхкоротких УФ импульсов с использованием процесса ГЧГ излучения фемтосекундного Сг:Р лазера. Для согласования ширины спектра инжекционного излучения и ширины полосы усиления ХеС1 усилителя необходимо увеличить длительность импульса, получаемого при ГЧГ излучения СпР лазера до ~300 фс. Процесс реализован с использованием кристалла ВВО (<^=30°, 0=38.5°) длиной 1 мм, превышающим групповую длину в 3 раза. Суммарная эффективность ГЧГ (с учетом эффективности преобразования во вторую гармонику - 60%) составила 12%. Энергия импульса излучения четвертой гармоники превышала 10 мкДж.

Третья глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию высокоэффективной параметрической генерации света в диапазоне 210 мкм при накачке излучением фемтосекундного Сг:Р лазера. Обозначены возможные применения фемтосекундного излучения в среднем ИК диапазоне. Исследована возможность создания источника затравочного десятимикронного излучения сверхкороткой длительности для использования СОг и N20 усилителях.

Рассмотрены различные схемы ПГС, работающих в среднем ИК диапазоне. Показано, что для ПГС при накачке излучением фемтосекундного Сг:Р лазера безрезонаторная схема коллинеарного трехчастотного параметрического взаимодействия является оптимальной. Рассмотрены способы формирования инжекционного излучения на сигнальной длине волны, приводящей

к существенному повышению эффективности.

Выполнен обзор экспериментальных работ, посвященных ПГС среднего ИК диапазона накачиваемых излучением фемтосекупдных лазеров. Проанализировав особенности преобразования частоты, изложенные в этих работах, сделан ряд выводов:

1. Большая эффективность ИК ПГС при накачке излучением фемтосекунд-ного Сг:Р лазера при условии сохранения длительности генерируемого излучения, также как и в случае генерации гармоник может быть достигнута в кристалле обладающем не только высокой нелинейностью, но и большой спектральной шириной синхронизма.

2. Для эффективной ПГС в диапазоне 8-10 мкм необходимо мощное (с интенсивностью в единицы ГВт/см2) затравочное излучение на длине волны 1.4-1.5 мкм. Используемые ранее генерация суперконтинуума или параметрическая люминесценция позволяли достигнуть интенсивности -0.1 ГВт/см2. Применение для ПГС в диапазоне 1.4-1.5 мкм затравочного излучения от генератора суперконтинуума (0.8мкм-1.1мкм) позволит достигнуть требуемого уровня интенсивностей в единицы ГВт/см2.

3. В известных экспериментальных работах не затрагивался вопрос о роли коэффициента кубической нелинейности п^ в трехчастотных параметрических процессах. Кристаллы среднего ИК диапазона, характеризующиеся высоким показателем преломления и высокой квадратичной нелинейностью, могут обладать также высокой кубической нелинейности (пг>10"15 см2/Вт). Следовательно, при их использовании излучение накачки может испытывать самовоздействие, ограничивающее эффективность преобразования.

Выбор оптимальных кристаллов для ПГС среднего ИК диапазона проведен с использованием серии численных экспериментов. Показано, что в диапазоне 2-4 мкм наибольшая эффективность (10%-20%) ПГС достижима в кристаллах ЮГА и КТР. Исходя из анализа только дисперсионных свойств и квадратичной нелинейности следует, что в кристаллах 1л1п82 и Ь^йа^ дос-

тижима одинаковая эффективность ПГС (3%-10%) в диапазоне 5-10 мкм. Значения коэффициента п2 для ИК кристаллов (Сдве, ОаАБ, А£Оа8е2) лежат в диапазоне 10'14-10'13 см2/Вт. В диссертационной работе, в результате проведенных экспериментов, оценено значение коэффициент «2 для кристалла 1Л1п82 - (2-3) 10"15 см2/Вт. Следовательно для ПГС в диапазоне 5-10 мкм при накачке излучение фемтосекундного Сг:Б лазера кристалл 1л1п82 является оптимальным.

Экспериментально исследована ПГС в диапазоне 8-11 мкм с инжекцией внешнего сигнала при накачке излучением фемтосекундного Сг:Р лазера. На рис.2 представлена схема экспериментальной установки.

Рисунок 2. Схема экспериментальной установки. ДЗ12 - дихроичные зеркала (11(620 нм)=100%, Т(1240 нм)~100%), ЛрЛ* - линзы (/"1=1000 мм;/2/з=100 мм;/4= 154 мм), ЛЗ1-ЛЗг - линии задержки, Фг ИКСЗ фильтр, Фз - дисперсионный фильтр, Г - призма Глана, ГВГ - генератор второй гармоники, ГСК - генератор суперконтинуума, ПГС], ПГС2 - нелинейно-оптические кристаллы.

Экспериментальная схема состоит из двух функциональных блоков -предварительного каскада ПГС для создания затравочного излучения в диапазоне 1.4-1.5 мкм и каскада ПГС с инжекцией внешнего сигнала, генерирующего излучение в диапазоне 8-11 мкм. Предварительный каскад ПГС

("ПГС1") реализован с использованием двух последовательно установленных кристаллов LBO (<р=0°, 9=90°) длиной 4 мм каждый, что обеспечивало максимальную эффективность преобразования (оптимальная расчетная длина кристалла Lonm~8 мм). Для достижения высокой эффективности "ПГС1" в него инжектировалось затравочное излучение на длине волны 0.8-1.1 мкм, получаемое в результате генерации суперконтинуума ("ГСК") в пластине SiC>2 длиной 5 мм.

Излучение "ПГС," (Л,щ=\ .4-1.5 мкм, rinJ=80 фс, J5mj~0.2-1 мкДж, /mj=0.25-l ГВт/см2) направлялось в "ПГСг", в качестве накачки которого использовалось оставшаяся после ГВГ часть основного излучения (рис.2). В ПГС десятимикронного диапазона использовался непросветленный кристалл LiInS2 (^=35°, 0=90°) длиной 3 мм.

На рис. 3 представлена измеренная зависимость энергии генерируемого ИК излучения от его длины волны в диапазоне 8-11 мкм и спектр 8-мкм излучения. Точками на рис.3 обозначены экспериментальные данные, а линиями - результат расчета на базе спектральной модели. Максимальная энергия £=1±0.5 мкДж достигнута на длине волны 9.5 мкм. С учетом потерь при отражении от граней непросветленного кристалла эффективность преобразования по энергии составила 0.8%, а по квантам - 5.8%. Ширина спектра импульса, генерируемого на длине волны 8 мкм, равна 880 нм, что соответствует длительности спектрально-ограниченного импульса 110 фс.

).. мкм

Рисунок 3. Зависимость энергии генерируемого излучения от его длины волны и спектр на длине волны 8 мкм.

Достигнутая эффективность ПГС в 5 раз превышает эффективность, полученную ранее в кристалле Ь^ОагЗ,,, при сравнимых условиях эксперимента и объясняется тем, что коэффициент пг для кристалла ЬПпБг существенно ниже, чем для 1^0а284.

Полученные результаты по эффективности преобразования в диапазоне 811 мкм (-0.8%) являются на момент выполнения работы рекордными.

Используя полученные экспериментальные данные, проведен расчет оптимальной схемы формирования излучения для инжекции в СОг усилитель.

В заключении перечислены основные результаты и выводы диссертационной работы:

1. Разработаны полные диаграммы направлений фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия для генерации второй гармоники в двухосных кристаллах.

2. Предложен метод исследования кристаллов для преобразования частоты импульсов фемтосекундной длительности, основанный на раздельном рассмотрении условий фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия. Показано, что даже при наличии группового разбегания и дисперсионного расплывания импульсов существуют режимы преобразования с сохранением временного профиля генерируемого излучения.

3. Проведен анализ дисперсионных свойств 62 одноосных и двухосных кристаллов. Показано, что при ГВГ 1-го типа некритичный по длине волны синхронизм возможен в 30 одноосных кристаллах и 12 двухосных кристаллах.

4. Представлен вывод спектральной модели для процесса трехчастотного взаимодействия импульсов, учитывающей дисперсию основных механизмов - показателя преломления, коэффициента эффективной нелинейности, поглощения и коэффициента нелинейной связи. Приведены ограничения, в рамках которых используемая модель верна.

5. На основе анализа дисперсионных и нелинейных свойств известных

кристаллов определены оптимальные кристаллы для задач генерации второй, третьей, четвертой и пятой гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера.

6. Впервые продемонстрирована возможность высокоэффективной генерации второй гармоники излучения фемтосекундного хром-форстеритовою лазера в кристалле 1ЛЮ длиной 5 мм с эффективностью 75% при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения. Предсказана возможность получения эффективности генерации второй гармоники 82%.

7. Впервые получена эффективность генерации третьей гармоники 22% в кристалле 1ЛЮ длиной 1 мм при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения.

8. Впервые получена генерация четвертой гармоники излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в диапазоне 0.3 мкм с эффективностью 12%. Полученное излучение имеет энергию более 10 мкДж. Техника ГЧГ может быть использована для решения задачи создания затравочного излучения в ХеС1 усилитель.

9. Проведен сравнительный анализ кристаллов на основе численного исследования ПГС с инжекцией в диапазоне 2-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера. Показано, что кристаллы ЯТА и КТР являются оптимальными для преобразования в диапазоне 2-4.5 мкм, а Шпвг - в диапазоне 5-10 мкм.

10. Создана оптимальная схема ПГС в диапазоне 8-11 мкм с накачкой излучением Сг:Р лазера и инжекцией, получаемой в схеме промежуточного ПГС в диапазоне 1.4-1.5 мкм.

11. Проведено экспериментальное исследование параметрической генерации фемтосекундного излучения в диапазоне 8-11 мкм в кристалле ЬПпБг длиной 3 мм. Достигнута рекордная эффективность преобразования в область 9.5 мкм 11=0.8%.

III. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гречин С.Г., Гречин С С, Дмитриев В Г Полная классификация типов взаимодействия при генерации второй гармоники в двухосных нелинейных кристаллах // Квантовая электроника. - 2000. Т. 30. №5. - С.377-386.

2. Grechin S.S. Group velocity and phase matching in nonlinear optical crystals for three-frequency interaction of femtosecond pulses // X Conference on Laser Optics, StPetesburg, Russia, 2000. Technical Digest, p.2I.

3. D'yakov V.A, Grechin SS, Pryalkin VI Second harmonic generation of femtosecond laser radiation in cesium triborate crystal IIXVII International Conference on Coherent and Nonlinear Optics. Minsk, Belarus, June 26 - July 1,2001. Technical digest, P. FF4.

4. Gordienko V.M, Grechin S.S, Podshivalov A A., Pryalkin V.I, IvanovA A. Second harmonic generation of Cr.forsterite femtosecond laser radiation in partially deuterated DCDA crystals U XVII Internationa) Conference on Coherent and Nonlinear Optics. Minsk, Belarus, June 26 -July 1, 2001. Technical digest, P. FF3.

5. Gordienko V.M., Grechin S.S., Podshivalov A.A, Pryalkin V.I., Ivanov A.A. Group velocity matching harmonic generation of a femtosecond Cnforsterite oscillator pumped by ytterbium fiber laser // XVII International Conference on Coherent and Nonlinear Optics. Minsk, Belarus, June 26 - July 1,2001. Technical digest, SS3 (2001).

6. Grechin S S. Spectral method of solution the problem of femtosecond pulses three-wave interaction in nonlinear-optical crystals // International Quantum Electronics Conference. Moscow, Russia, June 22-27, 2002. Technical Digest. P. 27.

7. Gordienko VM, Grechin SS., Pryalkin V.I. Efficient conversion of Cr:Forsterite femtosecond laser radiation // Conference on Lasers, Applications, and Technologies. Moscow, Russia, June 22-27,2002. Technical Digest. P. 51

8. Гречин C.C Оптимизация схемы параметрического преобразователя излучения фемто-секундного хром-форстеритового лазера в область 10 мкм с использованием спектральной модели // II научная молодежная школа «0птика-2002». Санкт-Петербург. Россия. 2002. Сборник трудов. С.71.

9. Гречин С.С, Прялкин В И Генерация гармоник фемтосекундного излучения в условиях группового синхронизма в одноосных и двухосных кристаллах // Квантовая электроника. - 2003. Т. 33. № 8. - С. 737-741.

10. Ivanov A A., Gordienko V.M, GrechinSS, Penhin S M, Podshivalov A A, Pryalkm VI Multi-frequency LIDAR based on femtosecond Cr.forsterite laser system // XI Conference on Laser Optics. St. Petersburg, Russia, June 30 - July 4,2003. Technical Program. P. 30.

11. Гордиенко В M., Гречин С.С, Иванов А.А, Подшивалов А А Высокоэффективная генерация гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера // Конференция «Фундаментальные проблемы оптики-2004». Санкт-Петербург. Россия. 2004. Сборник трудов. С. 157.

12. Гречин С С Численное моделирование процесса трехчастотного взаимодействия фем-тосекундных лазерных импульсов в нелинейно-оптических кристаллов с использованием спектрального метода // Квантовая электроника. - 2005. Т.35. № 3 - С. 257-262.

13 Gordienko V.M., GrechinSS., Ivanov АА, Podshivalov A A. Efficient injection-locked parametric generator in 2-10 цш region pumped by 50 Hz femtosecond Cnforsterite laser system with gigawatt level output // XVIII International Conference on Coherent and Nonlinear Optics. Saint-Petersburg. Russia. May 11-15,2005. Technical digest. IWI4.

14. Gordienko V.M, Grechm SS, Podshivalov A A., Rakov E. V High energy contrast pulses production using doubled femtosecond Cr:Forsterite laser radiation // XVIII International Conference on Coherent and Nonlinear Optics. Saint-Petersburg. Russia. May 11-15, 2005. Technical digest. LSuM32

15. Гордиенко B.M, Гречин С С., Иванов А А., Подшивалов А А. Высокоэффективная генерация второй и третьей гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в нелинейно-оптических кристаллах // Квантовая электроника. - 2005. Т. 35. № 5. - С. 525-526.

16. Гречин С Г , Гречин С С Фазовый синхронизм и некритичные по частоте взаимодействия при преобразовании частоты импульсов фемтосекундной длительности // Квантовая электроника. -2006. Т. 36. № 1. - С. 45-50.

17. Гордиенко В.М, Гречин С С, Иванов А А , Подшивалов А А, Раков Е В Эффективная параметрическая генерация в диапазоне 8-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера // Квантовая электроника. - 2006. Т. 36, № 2. - С. 114116.

Подписано в печать 15.02.2006 Формат 60x88 1/16. Объем 1.5 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 490 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д. 1 Главное здание МГУ, к. 102

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Гречин, Сергей Сергеевич

ф Введение.

ГЛАВА I. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ТРЕХЧАСТОТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

§1.1. Особенности высокоэффективного преобразования частоты фемтосекундного лазерного излучения.

1.1.1. Фазовый синхронизм.

1.1.2. Некритичное по частоте взаимодействие.

1.1.3. Кубическая нелинейность.

1.1.4. Выводы.

§1.2. Анализ дисперсионных и нелинейных свойств кристаллов.

1.2.1. Режим некритичного по частоте синхронизма в одноосных кристаллах при генерации второй гармоники.

1.2.2. Режим некритичного по частоте синхронизма в двухосных кристаллах при генерации второй гармоники.

1.2.3. Выводы.

§1.3. Спектральный метод исследования динамики трехчастотного Ф взаимодействия в нелинейно-оптических кристаллах.

1.3.1. Описание спектральной модели.

1.3.2. Ограничения модели.

1.3.3. Анализ влияния дисперсии поглощения на характеристики генерируемого излучения.

1.3.4. Метод управления длительностью (спектром) генерируемого излучения при трехчастотном взаимодействии в режиме близком к групповому синхронизму.

1.3.5. Выводы.

ГЛАВА И. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ГАРМОНИК ИЗЛУЧЕНИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ХРОМ-ФОРСТЕРИТОВОГО ЛАЗЕРА.

§2.1. Обзор экспериментальных работ, посвященных генерации гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера.

§2.2. Оптимальные кристаллы для генерации гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера.

§2.3. Описание экспериментальной установки. Фемтосекундная лазерная система на хром-форстерте.

§2.4. Генерация второй гармоники в кристалле LBO.

§2.5. Генерация третьей гармоники в кристаллах LBO и KDP.

2.5.1. Измерение коэффициента кубической нелинейности п2.

2.5.3. Измерение эффективности генерации третьей гармоники.

§2.6. Генерация четвертой гармоники в режиме управления длительностью (спектром) в кристалле ВВО.

§2.7. Выводы.

Глава III. Параметрическая генерация света в среднем ИК диапазоне при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера.

§3.1. Введение.

3.1.1. Обзор схем параметрической генерации света.

3.1.2. Обзор экспериментальных работ по ПГС в среднем ИК диапазоне

§3.2. Оптимальные кристаллы для ПГС в диапазоне 2-10 мкм 3.2.2. Оценка коэффициента П2 для кристалла LiInS2.

§3.3. Экспериментальное исследование ПГС с инжекцией в диапазоне

8-10 мкм в кристалле L1I11S2.

§3.4. Оптимизация схемы генерации затравочного излучения для СОг и N2O усилителей.

§3.4. Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Высокоэффективное нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосекундного лазера на хром-форстерите в видимый и средний ИК диапазоны"

Последнее десятилетие отмечено бурным прогрессом в разработке и создании нового поколения твердотельных лазеров, генерирующих импульсы фемтосекундной длительности [1, 2]. Такие лазеры стали принципиально новым инструментом в изучении сверхбыстрых процессов [3], имеющих отношение к таким задачам как: структурные изменения и межзонные переходы в полупроводниках и квантоворазмерных структурах [4], контроль в реальном времени динамики внутримолекулярного перераспределения колебательной энергии [5], нелинейная спектроскопия [6, 7], сверхбыстрые процессы фотодиссоциации многоатомных молекул при селективном воздействии интенсивным лазерным излучением [8]. Кроме того, лазеры сверхкоротких импульсов среднего ИК диапазона могут быть основой для создания спектроскопических фемтосекундных лидаров [9].

1А 1Я "У

10 -И0 Вт/см [2, 10, 11]. Такие параметры лазерного излучения соответствуют режиму сверхсильного светового поля (Е>109В/м), получение которого недоступно другими способами в лабораторных условиях. Сверхинтенсивное лазерное излучение позволяет создавать и изучать вещество в экстремальном состоянии. Известно, что в настоящее время режим сверхсильного светового поля обычно реализуется с помощью сверхмощных фемтосекундных твердотельных лазерных систем на титан сапфире (ТкАЬОз, или Ti:S), работающих в диапазоне 0,8 мкм [2, 11]. Другие возможности достижения этого режима в иных спектральных диапазонах связаны с процессом усиления сверхкоротких лазерных импульсов в таких газовых усилителях как KrF (Л~0,248 мкм), ХеС1 (/1-0.308 мкм) [12, 13], С02, N20 (/1-10 мкм) [14]. Для такого рода лазерных систем необходимы эффективно работающие схемы формирования затравочного излучения сверхкороткой длительности [12, 15, 16], базирующиеся на нелинейно-оптических методах преобразования частоты.

Nd :YAG -лазера. Теоретический предел по длительности генерируемых импульсов для лазеров на Cr:F составляет 7,5 фс [18], а экспериментально достигнутая минимальная длительность - 14 фс [19]. Характерная длительность генерируемых импульсов составляет 50-100 фс при диапазоне перестройки по длине волны в области 1,23-1,27 мкм, а энергия импульса может достигать 90 мДж при длительности импульса 80 фс [20].

Нелинейно-оптическое преобразование частоты излучения фемтосе-кундного Cr:F лазера позволяет создавать источники для решения большого числа задач. Помимо задачи создания источника сверхсильного поля видимого диапазона [21], вторая гармоника излучения Cr:F лазера (Л,~620 нм) может быть использована в качестве накачки параметрических генераторов света ближнего ИК-диапазона [22], а также для исследования ряда химических и биологических объектов [23-26]. Четвертая (А,=308 нм) и пятая гармоники (А,=248 нм) могут быть задействованы в задаче формирования затравочного излучения для последующего усиления в ХеС1 и KrF усилителях, соответственно [15]. Cr:F лазер в качестве накачки схем параметрической генерации света (ПГС) в среднем ИК диапазоне, благодаря длине волны генерации А,=1240 нм, обладает преимуществом перед Ti:S лазером (А,=800 нм). Во-первых, исходя из соотношения Мэнли-Роу, предельная эффективность преобразования в случае использования Cr:F лазера примерно в 1.5 раза больше. Во-вторых, его применение позволяет избежать двухфотонного поглощения накачки в большинстве кристаллов, используемых для преобразования в средний ИК диапазон [16, 17, 27]. Фемтосекундный Cr:F лазер является перспективной лазерной системой, что подтверждается увеличивающимся числом работ, посвященных как оптимизации режимов работы лазера, так и вопросам преобразования частоты его излучения [15,20, 22].

Преобразование частоты сверхкоротких импульсов (СКИ) имеет ряд особенностей. Во-первых, СКИ обладают большой шириной спектра и при преобразовании их частоты проявляются эффекты, обусловленные дисперсией параметров среды (показателя преломления, поглощения и т.д.) [1]. Для наиболее полного учета этих эффектов теоретическая модель, описывающая процесс преобразования частоты, должна учитывать дисперсионные зависимости параметров среды без каких-либо аппроксимаций, что возможно при использовании, например, спектрального метода [28]. Во-вторых, использование высоких интенсивностей излучения, характерных для СКИ, с одной стороны, позволяет реализовать предельные эффективности преобразования, а с другой, приводит к проявлению эффектов, обусловленных кубической нелинейностью среды снижающих эффективность преобразования и ухудшающих пространственные и временные характеристики генерируемого излучения [1, 29].

Целью настоящей диссертационной работы является разработка комплексного подхода к выбору оптимального кристалла-преобразователя частоты фемтосекундного лазерного излучения на хром-форстерите, разработка спектральной модели для исследования процесса трехчастотного взаимодействия, учитывающей дисперсию основных параметров нелинейных сред, а также экспериментальная реализация высокоэффективного преобразования частоты излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в видимый и средний ИК диапазоны при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения.

В связи с этим решались следующие задачи:

1. Проведение сравнительного анализа дисперсионных и нелинейных свойств кристаллов с целью определения оптимальных кристаллов для различных видов нелинейно-оптического преобразования частоты.

2. Разработка теоретической модели, основанной на исследовании динамики изменения спектров взаимодействующих импульсов (спектральной модели), учитывающей дисперсию основных параметров среды (показателя преломления, поглощения и квадратичной нелинейности) в приближении плоских волн и разработка на ее базе расчетной модели, учитывающей пространственную структуру излучения и влияние эффектов, обусловленных кубичной нелинейностью. Проведение расчетов для различных режимов нелинейно-оптического преобразования частоты с целью комплексной оптимизации параметров преобразуемого излучения и используемых преобразователей частоты для получения предельных эф-фективностей преобразования при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения. Экспериментальная реализация высокоэффективного преобразования частоты (генерация гармоник и ПГС в среднем ИК диапазоне) в выбранных оптимальных кристаллах при накачке излучением фемтосекундного Cr:F лазера.

Научная новизна работы

В работе представлена полная классификация типов фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия в двухосных нелинейно-оптических кристаллах при генерации второй гармоники. Разработана спектральная модель трехчастотного нелинейно-оптического взаимодействия, основанная на исследовании динамики изменения спектров взаимодействующих импульсов, учитывающая дисперсию основных параметров среды - показателя преломления, поглощения и квадратичной нелинейности - для решения задач нелинейно-оптического преобразования частоты (генерации гармоник, суммарных и разностных частот, параметрической генерации света). Проведена оптимизация кристаллов-преобразователей для различных видов преобразования частоты излучения фемтосекундного Cr:F лазера (генерация гармоник, ПГС в среднем ИК диапазоне). Экспериментально временных реализована высокоэффективная генерация второй и третьей гармоник излучения фемтосекундного Cr.F лазера с рекордными эффективностями (75% и 22%) в режиме сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения. Генерация четвертой гармоники излучения фемтосекундного Cr:F лазера реализована с эффективностью 12%.

Создана экспериментальная схема ПГС с инжекцией в диапазоне 8-10 мкм с накачкой излучением Cr:F лазера. Достигнута рекордная эффективность преобразования в область 9.5 мкм г|=0.8%.

Основные положения, выносимые на защиту

Метод раздельного рассмотрения условий фазового синхронизма и некритичного по частоте взаимодействия при анализе процесса генерации второй гармоники позволяет наиболее полно исследовать дисперсионные свойства нелинейно-оптических кристаллов.

Использование спектрального метода при моделировании процесса трехчастотного взаимодействия импульсов лазерного излучения позволяет наиболее полно учесть дисперсию основных параметров среды -показателя преломления, поглощения и квадратичной нелинейности. Генерация второй и третьей гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения возможна с эффективностью 75% и 22% соответственно в кристалле LBO. Параметрическая генерация света в диапазоне 8-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера возможна с эффективностью порядка 1% в кристалле LiInS2.

Практическая значимость работы

Результаты проведенного исследования дисперсионных и нелинейных свойств 62 одноосных и двухосных кристаллов могут быть использованы для выбора эффективного кристалла-преобразователя для ГВГ фемтосекундного лазерного излучения.

2. Разработанная спектральная модель процесса трехчастотного взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов позволяет исследовать процессы нелинейно-оптического преобразования частоты с учетом дисперсии основных параметров нелинейной среды.

3. Выполненные экспериментальные исследования подтвердили преимущества разработанного метода оптимизации параметров используемых кристаллов и преобразуемого излучения, а также продемонстрировали высокую эффективность преобразования излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера в различных режимах (генерация гармоник и параметрическая генерация в среднем ИК диапазоне).

Апробация работы

Основные результаты данной работы были опубликованы в журнале «Квантовая электроника».

Результаты неоднократно докладывались на международных и всероссийских научных конференциях: Международные конференции «Лазерная оптика 2000» и «Лазерная оптика 2003», Международные конференции по когерентной и нелинейной оптике «ICONO-2001» и «ICON02005», Международная конференция по квантовой электронике «IQEC-2002», Международная конференция по лазерам и их применениям «LAT-2002», Конференция молодых ученых и инженеров «IQEC/LAT-YS 2002», Научная молодежная школа «0птика-2002», Конференция «Фемтосекундные кристаллические лазеры 2004» и Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики 2004». Результаты докладывались также на научных семинарах кафедры общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 статей и 17 тезисов международных и всероссийских научных конференций.

Структура диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка используемой литературы.

Заключение диссертации по теме "Лазерная физика"

Основные результаты и выводы диссертационной работы:

4. Представлен вывод спектральной модели для процесса трехчастотного взаимодействия импульсов с учетом дисперсии основных механизмов - показателя преломления, коэффициента эффективной нелинейности, поглощения и коэффициента нелинейной связи. Приведены ограничения, в рамках которых используемая модель верна.

5. На основе анализа дисперсионных и нелинейных свойств известных кристаллов определены оптимальные кристаллы для задач генерации второй, третьей, четвертой и пятой гармоник излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера.

6. Впервые продемонстрирована возможность высокоэффективной генерации второй гармоники излучения фемтосекундного хром-форстеритового лазера длительностью 150 фс в кристалле LBO длиной 5 мм с эффективностью 75% при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения. Предсказана возможность получения эффективности генерации второй гармоники 82% излучения Cr.F лазера длительностью 100 фс при увеличении длины кристалла LBO до 10 мм.

7. Впервые получена эффективность генерации третьей гармоники 22% в кристалле LBO длиной 1 мм при условии сохранения пространственно-временных характеристик генерируемого излучения.

9. Проведен сравнительный анализ кристаллов на основе численного исследования ПГС с инжекцией в диапазоне 2-10 мкм при накачке излучением фемтосекундного хром-форстеритового лазера. Показано, что кристаллы RTA и КТР являются оптимальными для преобразования в диапазоне 2-4.5 мкм, a LiInS2 — в диапазоне 5-10 мкм.

10. Создана оптимальная схема ПГС в диапазоне 8-11 мкм с накачкой излучением Cr:F лазера и инжекцией, получаемой в схеме предварительного каскада ПГС в диапазоне 1.4-1.5 мкм.

11. Проведено экспериментальное исследование параметрической генерации фемтосекундного излучения в диапазоне 8-11 мкм в кристалле LiInS2 длиной 3 мм. Достигнута рекордная эффективность преобразования в область 9.5 мкм 11=0.8%.

Благодарности

Считаю своим долгом отметить вклад покойного В.И. Прялкина, который был моим научным руководителем первые четыре года учебы на кафедре общей физики и волновых процессов, и под чьим руководством была проведена основная часть теоретических работ. Его опыт и критический взгляд на получаемые результаты очень помогали в процессе всех научных исследований.

Также считаю необходимым выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю В.М.Гордиенко, опыт и поддержка которого помогли четко определить цели диссертационной работы и выполнить все поставленные теоретические и экспериментальные задачи.

Выражаю благодарность своему отцу С.Г. Гречину за бесчисленные обсуждения вопросов, связанных как с теоретическими, так и экспериментальными аспектами проводимых исследований, а также за поддержку на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Хочу поблагодарить А.А. Подшивалова за его неоценимую помощь в экспериментальной работе. Также выражаю признательность своим коллегам по лаборатории за помощь, полезные обсуждения и советы в процессе работы над диссертацией.

Считаю своим долгом поблагодарить всех сотрудников кафедры общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова и Международного учебно-научного лазерного центра МГУ им. М.В.Ломоносова, чьи человеческие качества и профессионализм способствуют раскрытию научного и творческого потенциала.

Заключение

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Гречин, Сергей Сергеевич, Москва

1.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. - М.:НаукаД988. - 312 с.

2. Крюков П.Г., Лазеры ультракоротких импульсов // Квантовая электроника. 2001. т.31. №2. - С.95-119.

3. Dantus М. Coherent nonlinear spectroscopy: From Femtosecond Dynamics to Control //Annual Review of Physical Chemistry. 2001. Vol.52. - P.639-679.

4. Elsaesser T. Femtosecond mid-infrared spectroscopy of low-energy excitations in solids //Applied Physics A. 2004. Vol. 79. № 7. - P. 1627-1634.

5. Chu S.-W., Chen I-H., Liu T.-M., Chen P.C., Sun C.-K., Lin B.-L., Multimodal nonlinear spectral microscopy based on a femtosecond Cnforsterite laser // Optics Letters. 2001. Vol. 26. № 23. - P. 1909-1911.

6. Wilson P., Jiang Y., Aktsipetrov O., Mishina E., Downer M. Frequency-domain interferometricsecond-harmonic spectroscopy // Optics Letters. 1999. Vol. 24. № 7. - P.496-498.

7. Апатин B.M., Компанец B.O., Лаптев В.Б., Матвеец Ю.А., Рябов Е.А., Че-калин С.В., Летохов B.C. Диссоциация молекул CF2HCI интенсивным излучением фемтосекундного лазера в ближней ИК области // Письма в ЖЭТФ. -2004. Т. 80. № 2. С. 104-106.

8. Bahk S.-W., Rousseau P., Planchon Т. A., Chvykov V., Kalintchenko G., Mak-simchuk A., Mourou G. A., Yanovsky V. Generation and characterization of the highest laser intensities (1022 W/cm2) // Optics Letters. 2004. Vol. 29. № 24. - P. 2837-2839.

9. Ch'eriaux G , Chambaret J.-P. Ultra-short high-intensity laser pulse generation and amplification.// Measurment Science and Technology. 2001. Vol.12. №11.-P.1769-1776.

10. Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Краюшкин С.В., Кудинов И.А., Платоненко В.Т., Попов В.К., Генерация и усиление субпикосекундных импульсов УФ излучения с помощью эксимерных лазеров // Квантовая электроника. 1986. Т. 13. № 10.-С. 1957-1958.

11. Бравый Б.Г., Васильев Г.К., Гордиенко В.М., Макаров Е.Ф., Платоненко В.Т., Чернышев Ю.А. Петаваттная пикосекундная Ы20-лазерная система, накачиваемая излучением химических HF-лазеров: Препринт физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, N2, 2004.

12. Гордиенко В.М. Твердотельная фемтосекундная лазерная система на Cnforsterite: перспективы использования в фундаментальных исследованиях и в создании критических технологий: Препринт физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, №13, 2000. 31 с.

13. Биглов З.А., Гордиенко В.М. Мощные пикосекундные лазеры десятимикронного диапазона: Итоги Науки и Техники, сер.Совр. проб.лаз.физ., т.4.

14. Мощные пико- и фемтосекундные лазерные системы; вещество в сверхсильных световых полях, ред. Ахманов С.А., М., ВИНИТИ, стр. 84-125, 1991.

15. Cerullo G., De Silvestri S., Ultrafast optical parametric amplifiers // Review of scientific instruments. 2003. Vol. 74. № 1. - P.l-18.

16. Chudoba C., Fuj'imoto J., Ippen E., Haus H., Morgner U., Kartner F., Scheurer V., Angelow G., Tschudi T. All-solid-state Cnforsterite laser generating 14-fs pulses at 1,3 цт.: Postdeadline Papers CLEO'2000, CPD4-1/7.

17. Агранат М.Б., Ашитков С.И., Иванов А.А., Конященко А.В., Овчинников А.В., Фортов В.Е., Тераваггная фемтосекундная лазерная система на хром-форстерите // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. № 6. - С. 506-508.

18. Osuka A., Malaga N., Okada T. A chemical approach towards the photosyn-thetic reaction center// Pure Applied Chemistry. 1997. Vol. 69. № 4. P. 797-802.

19. Maruyama Y., Magnin O., Satozono H., Ishikawa M. Ground- and Excited-State Isomerization of Triphenylmethane Dyes in the Femtosecond Regime // Journal of Physical Chemistry A. 1999. Vol. 103. № 29. - P. 5629-5635.

20. Mathies R.A., Brito Cruz C.H., Pollard W.T., Shank C.V. Direct observation of the femtosecond excited-state cis-trans isomerization in bacteriorhodopsin // Science. 1988. Vol. 240. № 4853. - P. 777-779.

21. Book L.D., Arnett D.C., Ни H., Scherer N.F. Ultrafast Pump-Probe Studies of Excited-State Charge-Transfer Dynamics in Blue Copper Proteins // Journal of Physical Chemistry A. 1998. Vol. 102. - P. 4350-4359.

22. Шапиро С. Сверхкороткие световые импульсы. М.:Мир, 1981. - 479 с.

23. Дмитриев В.Г., Тарасов Jl.B. Прикладная нелинейная оптика. М.: Физ-матлит, 2004.-512 с.

24. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook of Nonlinear Optical Crystals. Berlin:Springer-Verlag, 1999.413 p.

25. Hobden M.V. Phase-matched second-harmonic generation, in biaxial crystals // Joournal of Applied Physics. 1967. Vol. 38. - P. 4365-4372.

26. Roberts D.A. Simplified characterization of uniaxial and biaxial nonlinear optical crystals: a plea for standardization of nomenclature and conventions // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1992. Vol. 28. № 10. - P. 2057-2074.

27. Гречин С.Г., Гречин C.C., Дмитриев В.Г., Полная классификация типов взаимодействия при генерации второй гармоники в двухосных нелинейных кристаллах, Квантовая электроника. 2000. Т. 30. № 5. - С. 377-386.

28. Гречин С.Г., Гречин С.С. Фазовый синхронизм и некритичные по частоте взаимодействия при преобразовании частоты импульсов фемтосекундной длительности // Квантовая электроника. 2006. Т. 36. № 1. - С. 45-50.

29. Гречин С.Г., Дмитриев В.Г., Дьяков В.А., Прялкин В.И. Дисперсия некритичных по температуре преобразования частоты и двулучепреломления в двухосных оптических кристаллах // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. № 5.-С. 461-466.

30. Гречин С.Г., Дмитриев В.Г., Дьяков В.А., Прялкин В.И. Известия АН РФ, сер.Физическая. 2002. Т. 66. - С. 4365-4372.

31. Пискарскас А., Параметрические генераторы света и пикосекундная спектроскопия. Вильнюс: Мокслас, 1983 - 185 с.

32. Begishev I.A., Kalashnikov M., Karpov V., Nickles P., Schonnagel H., Ku-lagin I.A., Usmanov Т., Limitation of second-harmonic generation of femtosecond Ti:sapphire laser pulses // J. Opt. Soc. Am. B. 2004. Vol. 21. - P. 318-322.

33. Armstrong J.A., Bloembergen N., Ducuing J., Pershan P.S. Interactions between light waves in a nonlinear dielectric // Physical Review. 1962. Vol. 127. № 6.-P. 1918-1939.

34. Krylov V., Rebane A., Kalintsev A.G., Schwoerer H., Wild U.P. Second-harmonic generation of amplified femtosecond Ti:sapphire laser pulses. // Optics letters. 1995. Vol. 20. - P. 198-200.

35. Andreoni A., Bondani M., Potenza M. Ultra-broadband and chirp-free frequency doubling in p-barium borate. // Optics Communication. 1998. Vol. 154. -P. 376-382.

36. Xia J., Wei Z., Zhang J. Demonstration of high conversion efficiency to second harmonic in a wide tuning range. // Optics and Laser Technology. 2000. Vol. 32. -P.241-244.

37. Разумихина Т.Б., Телегин JI.C., Холодных А.И., Чиркин А.С. Трехчастот-ные взаимодействия высокоинтенсивных световых волн в средах с квадратичной и кубичной нелинейностью // Квантовая электроника, 1984, Т.11, -С.1358-1363.

38. Лукашев А.А., Магницкий С.А., Прялкин В.И. Дисперсия групповых синхронизмов в нелинейно-оптических преобразователях частоты сверкоротких световых импульсов. // Известия РАН, сер. физ. 1995. Т. 59, № 12. - С. 123129.

39. Bhar G.C. Refractive index interpolation in phase-matching // Applied Optics. -1976. Vol. 15. № 2. P. 305-307.

40. Eimerl D., Davis L., Velsko S., Graham E.K., Zaikin A. Optical, mechanical, and thermal properties of barium borate // Journal of Applied Physics. 1987. Vol. 62. №5. -P. 1968-1983.

41. Eimerl D. Electro-optic, linear and nonlinear optical properties of KDP and its isomorphs // Ferroelectrics. 1987. Vol. 72. - P. 95-139.

42. Umemura N., Kato K. Ultraviolet generation tunable to 0.185 m in CsLiB6Oi0 // Applied Optics. 1997. Vol. 36. № 27. - P. 6794-6796.

43. Kato K. High-power difference-frequency generation at 4.4-5.7 microns in LiI03 // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1985. Vol. 21. - P. 119-120.

44. Buesener H., Renn A., Brieger M., Moers V., Hesex A. Frequency doubling of cw ring-dye-laser radiation in lithium iodate crystals // Applied Physics B. 1986. Vol. 39. №2.-P. 77-81.

45. Halbout J.M., Blit S., Donaldson W., Tang C.L. Efficient Phase-Matched Second-Harmonic Generation and Sum-Frequency Mixing in Urea // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1979. Vol. 15. № 12 .- P. 1176-1180.

46. Wu Y., Sasaki T, Nakai S., Yokotani A., Tang H., Chen C. CsB305 A new nonlinear optical crystal // Applied Physics Letters. - 1993. Vol. 63. № 21. - P. 2614-2615.

47. Андреев Ю.М., Гейко Л.Г., Гейко П.П., Гречин С.Г. Оптические свойства нелинейного кристалла LiInS2 // Квантовая электроника. 2001. Т. 31. № 7. -С.647-648.

48. Ярив А. Квантовая электроника. M.: Советское радио, 1980.

49. Карамзин Ю.Н., Сухоруков А.П., Трофимов В.А. Математическое моделирование в нелинейной оптике. МИздательство московского университета, 1989.- 154с.

50. Гордиенко В.М., Михеев П. М., Прялкин В.И. Эффективная параметрическая генерация фемтосекундного ИК излучения в схеме с использованием свойств групповых синхронизмов // Квантовая электроника. 1999. Т.28. № 7.-С. 37-42.

51. Manassah J.T., Cockings O.R. Induced phase modulation of a generated second-harmonic signal // Optics Letters. 1987. Vol. 12. - P.1005-1007.

52. Bakker H.J., Planken P.C.M., Muller H.G. Numerical Calculation of optical frequency conversion processes:a new approach // J.Opt.Soc.Am. B. 1989. Vol.6. №9.-P. 1665-1672.

53. Kim D.-W., Xiao G.-Y., Ma G.-B. Temporal properties of the second-harmonic generation of a short pulse // Applied Optics. 1997. Vol. 36. № 27. - P. 67886793.

54. Steudel H., De Morisson Faria C.F., Paris M.G.A., Kamchatnov A.M., Steuer-nagel O. Second harmonic generation: solution for an amplitude-modulated initial pulse // Optics Communication. 1998. Vol. 15. - P.363-371.

55. Kim D., Xiao G.-Y. Distortion of a chirped short pulse in type II second-harmonic generation // J.Opt.Soc.Am. B. -1998. Vol. 15. № 2. P. 570-576.

56. Scroggie A.J., Alessandro G.D., Langford N., Oppo G.-L. Pulse Compression by Slow Saturable Absorber Action in an Optical Parametric Oscillator // Optics Communication. 1999. Vol. 160. № 1-3. - P. 119-124.

57. Cheung E.C., Liu J.M. Theory of a synchronously pumped optical parametric oscillator in steady-state operation // J.Opt.Soc.Am. B. 1990. Vol. 7. № 8. -P. 1385-1401.

58. Cheung E.C., Liu J.M. Efficient generation of ultrashort, wavelength-tunable infrared pulses// J.Opt.Soc.Am. В. 1991. Vol. 8. №7.-P. 1491-1506.

59. Sidick E., Knoesen A., Dienes A. Ultrashort-pulse second-harmonic generation. I. Transform-limited fundamental pulses // J.Opt.Soc.Am. B. 1995. Vol. 12. № 9. -P. 1704-1712.

60. Sidick E., Dienes A., and Knoesen A. Ultrashort-pulse second-harmonic generation. II. Non-transform-limited fundamental pulses // J.Opt.Soc.Am. B. 1995. Vol. 12. №9.-P. 1713-1722.

61. Fournier S., Lopez-Martens R., Le Blanc C., Baubeau E., Salin F., Solitonlike pulseshortening in a femtosecond parametric amplifier // Optics Letters. 1998. Vol. 23. №8.-P. 627-629.

62. Goeger G., Laenen R. Femtosecond optical parametric oscillators: numerical study on phase-dependent pulse formation and experimental results // Optics Communication. 1998. Vol. 152. № 4. - P. 429-435.

63. Zhang Т., Yamakawa K., Aoyama M., Yonemura M. Temporal Solitons in Second-Harmonic Generation with a Noncollinear Phase-Mismatching Scheme // Applied Optics. -2001. Vol. 40. № 9. p. 1417-1422.

64. Sukhorukov A.P., Pirogova I.Yu. Effect of the dispersion of nonlinear wave coupling on frequency doubling of subpicosecond light pulses // Optics and Spectroscopy. 1985. Vol.59. № 3. - P. 418-419.

65. Seres J. Dispersion of second-order nonlinear optical coefficient // Applied Physics B. 2001. Vol. 73. № 7. - P. 705-709.

66. Jacco J.C., Loiacono G.M. Nature of the infrared spectrum in band-edge region of КТЮРО4 // Applied Physics Letters. 1991. Vol. 58. № 6. - P. 560-561.

67. Hansson G., Karlsson H., Wang S., Laurell F. Transmission Measurements in KTP and Isomorphic Compounds // Applied Optics. 2000. Vol. 39. № 27. - P. 5058-5069.

68. Gordienko V.M., Grechin S.S., Pryalkin V.I. Efficient conversion of CnForsterite femtosecond laser radiation: Techn. Digest of IQEC/LAT. Moscow, 2002.-P.51.

69. Sheng S.-C., Siegman A.E. Nonlinear-optical calculations using fast-transform methods: Second-harmonic generation with depletion and diffraction // Physical Review. 1980. Vol. 21. № 2. -P. 599-606.

70. Nieto-Vesperinas M., Lera G. Solution to non-linear optical mixing equations with depletion and diffraction: difference-frequency generation // Optics Communications. 1989. Vol. 69. № 3, 4. - P. 329-333.

71. Dreger M.A., Mclver J.K. Second-harmonic generation in a nonlinear, anisotropic medium with diffraction and depletion // J.Opt.Soc.Am. B. 1990. Vol. 7. № 5.-P. 776-784(1990).

72. Eimerl D., Auerbach J.M., Milonni P.W. Paraxial Wave Theory of Second and Third Harmonic Generation in Uniaxial Crystals // Journal of Modern Optics. -1995. Vol. 42. № 5. P. 1037-1067.

73. Moore G.T., Koch K. Efficient frequency conversion at low power with periodic refocusing // J.Opt.Soc.Am. B. 1999. Vol. 16. № 5. - P. 781-791.

74. Дмитриев В.Г., Копылов C.M. Генерация второй гармоники квазиодномо-дового лазерного излучения при сильном энергообмене // Квантовая электроника. 1983. Т. 10. № 10. - С. 2008-2012.

75. Гречин С.Г., Созинов Б.Л. Особенности формирования пространственных характеристик излучения второй гармоники при сильном энергообмене в нелинейном кристалле: Тезисы конференции Оптика лазеров'1987. Ленинград, 1987. С.128.

76. Arisholm G. Advanced numerical simulation models for second-order nonlinear interactions // Proceedings SPIE. 1999. Vol. 3685. - P. 86-97.

77. Arisholm G. General numerical methods for simulating second order nonlinear interactions in birefringent media // J. Opt. Soc. Am. B. 1997. Vol. 14. - P. 25432549.

78. Smith A.V., Bowers M.S. Phase distortions in sum- and difference-frequency mixing in crystals // J.Opt.Soc.Am. B. 1995. Vol. 12. №1. - P. 49-57.

79. Изъюров С.А., Козлов С.А. Динамика пространственного спектра световой волны при ее самофокусировке в нелинейной среде // Письма в ЖЭТФ -2000. Т. 71. №11. С. 666-670.

80. Gale G. М., Cavallari М., Hache F. Femtosecond visible optical parametric oscillator//J. Opt. Soc. Am. B. 1998. Vol. 15. №2. - P. 702-714.

81. Arisholm G. Quantum noise initiation and macroscopic fluctuations in optical parametric oscillators // J. Opt. Soc. Am. B. 1999. Vol. 16. №1. - P. 117-127.

82. Arisholm G., Stenerson K. Optical parametric oscillator with non-ideal mirrors and single- and multi-mode pump beams // Optics Express. 1999. Vol. 4. №5. -P. 183 -192.

83. Lin Q., Wintner E. Three-dimensional evolution of ultrashort pulses in dispersive media beyond the slowly varying envelope approximation // Optics Communications. 1998. Vol. 150. №1.-P. 185-188.

84. DeLong K.W., Trebino R., Hunter J., White W.E. Frequency-resolved optical gating with the use of second-harmonic generation // J.Opt.Soc.Am. B. 1994. Vol. 11. №11.-P. 2206-2215.

85. Диесперов К.В., Дмитриев В.Г. Вычисление коэффициента эффективной нелинейности при генерации суммарной частоты для коллинеарного синхронизма с учетом двулучепреломления в двухосных кристаллах // Квантовая электроника. 1997. Т. 24. №5 - С. 445-448.

86. Marcinkevicius A., Tommasini R., Tsakiris G.D., Witte K.J., Gaizauskas E., Teubner U. Frequency doubling of multi-terawatt femtosecond pulses // Applied Physics B. 2004. Vol. 79. № 5. - P. 547-554.

87. Choy M.M., Byer R.L. Accurate second order susceptibility measurements of visible and infrared crystals // Physical Review B. 1976. Vol. 14. № 4. - P. 16931706.

88. Aoyama M., Harimoto Т., Ma J., Akahane Y., Yamakawa K. Second harmonic generation of ultra-high intensity femtosecond pulses with a KDP crystal // Optics Express. - 2001. Vol. 9. № 11. - P. 579-585.

89. Rotermund F., Petrov V., Noack F., Isaenko L., Yelisseyev A., Lobanov S. Optical parametric generation of femtosecond pulses up to 9 цт with LiInS2 pumped at 800 nm. // Applied Physics Letters. 2001. Vol.78. № 18. - P. 26232625.

90. Rotermund F., Petrov V. Mid-infrared femtosecond optical parametric generator pumped by a Cr:forsterite regenerative amplifier at 1.25 цт // Applied Physics B. 2000. Vol. 70. № 5. - P. 731-732.

91. Magnitskii S.A., Malachova V.I., Tarasevich A.P., Tunkin V.G. Generation of bandwidth-limited tunable picosecond pulses by injection-locked optical parametric oscillators // Optics Letters. 1986. Vol. Ц. - P. 18-20.

92. Glownia J. H., Arjavalingam G., Sorokin P. P., Rothenberg J. E. Amplification of 350-fsec pulses in XeCl excimer gain modules // Optics Letters. 1986. Vol. 11. №2.-P. 79-81.

93. Taylor A. J., Tallman C. R., Roberts J. P., Lester C. S., Gosnell T. R., Lee P. H. Y., Kyrala G. A. High-intensity subpicosecond XeCl laser system // Optics Letters.-1990. Vol. 15. №1.-P 39-41.

94. Slobodchikov E., Ma J., Kamalov V., Tominaga K., Yoshihara K. Cavity-dumped femtosecond Kerr-lens mode locking in a chromium-doped forsterite laser // Optics Letters. 1996. Vol. 21. №5. - P. 354-356.

95. Liu X., Qian L., Wise F.W. Efficient generation of 50-fs red pulses by frequency doubling in LiB305 // Optical Communications. 1997. Vol. 144. - P. 265268.

96. V. Shcheslavskiy, V. Petrov, F. Noack, N. Zhavoronkov, An all-solid-state laser system for generation of 100 jxJ femtosecond pulses near 625 nm at 1 kHz // Applied Physics B. 1999. Vol. 69. - P. 167-169.

97. Mu X., Gu X., Makarov M.V., Ding Y.J., Wang J., Wei J., Liu Y. Third-harmonic generation by cascading second-order nonlinear processes in a cerium-doped КТЮРО4 crystal //Optics Letters. 2000. Vol. 25. № 2. - P.l 17-119.

98. Mu X., Ding Y.J. Efficient third-harmonic generation in partly periodically poled КТЮРО4 crystal // Optics Letters. 2001. Vol. 26 № 9. - P.623-625.

99. Taylor A. J„ Tallman C. R., Roberts J. P., Lester C. S., Gosnell T. R., Lee P. H. Y., Kyrala G. A., High-intensity subpicosecond XeCl laser system // Optics Letters. 1990. Vol. 15. № 1. - P. 39-41.

100. Гречин С.С., Прялкин В.И. Генерация гармоник фемтосекундного излучения в условиях группового синхронизма в одноосных и двухосных кристаллах // Квантовая электроника. 2003. Т. 33. № 8. - С.737-741.

101. Rodriguez G., Taylor A.J. Measurement of cross-phase modulation in optical materials through the direct measurement of the optical phase change // Optics Letters. 1998. Vol.23. - P. 858-860.

102. Херман Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов. -М.:Мир, 1986.-С.368.

103. Гук Д.А., Дмитриев В.Г. Некоторые особенности ГВГ при сильном энергообмене взаимодействующих волн // Квантовая электроника. 1991. Т. 18. № 1. - С. 106.

104. Sheik-Bahae M., Hutchings D. С., Hagan D. J., Van Stryland E. W. Dispersion of bound electronic nonlinear refraction in solids // IEEE Journal of Quantum

105. Electronics. 1991. Vol. 27.-P. 1296-1309.

106. Ganeev R. A., Kulagin I.A., Ryasnyansky A.I., Tugushev R.I., Usmanov T. Characterization of nonlinear optical parameters of KDP, LiNb03 and BBO crystals // Optics Communications. 2004. Vol. 229. - P.403-412.

107. Shan В., Cavalieri A., Chang Z. Tunable high harmonic generation with an optical parametric amplifier // Applied Physics B. 2002. Vol. 74. - P.S23-S26.

108. Летохов B.C. Нелинейные селективные фотопрцессы в атомах и молекулах. М.: Наука, 1983. - 408 с.

109. Ivanov А.А., Gordienko V.M., Grechin S.S., Pershin S.M., Podshivalov A.A., Pryalkin V.I. Multi-frequency LIDAR based on femtosecond Cnforsterite laser system: Tech. Programm XI Conf. on Laser Optics, St. Peterburg, Russia, 2003.щ P.30.

110. Galvanauskas A., Cho G., Hariharan A., Fermann M., Harter D. Generation of high-energy femtosecond pulses in multimode-core Yb-fiber chirped-pulse amplification systems // Optics Letters. 2001. Vol. 26. № 12. - P.935-937

111. Shirakawa A., Mao H.W., Kobayashi T. Highly efficient generation of blue-orange femtosecond pulses from intracavity-frequency-mixed optical parametric oscillator// Optics Communications. 1996. Vol. 123. -P.121-128.

112. Marzenell S., Beigang R., Wallenstein R. Synchronously pumped femtosecond optical parametric oscillator based on AgGaSe2 tunable from 2 цт to 8 цт // Applied Physics B. 1999. Vol. 69. № 5-6. - P.423-428.

113. Cussat-Blanc S., Ivanov A., Lupinski D., Freysz E. KTi0P04, KTi0As04, and KNb03 crystals for mid-infrared femtosecond optical parametric amplifiers: analysis and comparison // Applied Physics B. 2000. Vol. 70. - P.S247-S252.

114. Krylov V., Kalintsev A., Rebane A., Erni D., Wild U. P. Noncollinear parametric generation in LiI03 and Д-barium borate by frequency-doubled femtosecond Ti:sapphire laser pulses // Optics Letters. 1995. Vol. 20. № 2. - P. 151-153.

115. Wilhelm Т., Piel J., Riedle E. Sub-20-fs pulses tunable across the visible from a blue-pumped single-pass noncollinear parametric converter // Optics Letters. -1997. Vol. 22. № 19. P. 1494-1496.

116. Cerullo G., Nisoli M., Stagira S., De Silvestri S. Sub-8-fs pulses from an ul-trabroadband optical parametric amplifier in the visible // Optics Letters. 1998. Vol. 23. № 16. — P.l283—1285.

117. Shirakawa A., Sakane I., Kobayashi T. Pulse-frontmatched optical parametric amplification for sub-10-fs pulse generation tunable in the visible and near infrared // Optics Letters. 1998. Vol. 23. № 16. - P. 1292-1294.

118. Yang X., Xu Z., Zhang Z., Leng Y., Peng J., Wang J., Jin S., Zhang W., Li R. Dependence of spectrum on pump-signal angle in BBO-I noncollinear optical-parametric chirped-pulse amplification // Applied Physics B. 2001. Vol.73. -P.219-222.

119. Kobayashi Т., Shirakawa A. Tunable visible and near-infrared pulse generator in a 5 fs regime // Applied Physics B. 2000. Vol. 70. - P.S239-S246.

120. Rotermund F., Petrov V., Noack F. Laser-diode-seeded single and double stage femtosecond optical parametric amplification in the mid-infrared // Optical and Quantum Electronics. 2000. Vol. 32. - P. 1057-1067.

121. Fork R. L., Shank С. V., Hirlimann C., Yen R., Tomlinson W. J. Femtosecond white-light continuum pulses // Optics Letters. 1983. Vol. 8. - P. 1-3.

122. Liu W., Kosareva O., Golubtsov I.S., Iwasaki A., Becker A., Kandidov V.P., Chin S.L. Femtosecond laser pulse filamentation versus optical breakdown in H20 // Applied Physics B. 2003. Vol. 76. - P.215-229.

123. He G.S., Lin T.-C., Prasad P.N., Kannan R., Vaia R.A., Tan L.-S., New technique for degenerate two-photon absorption spectral measurements using femtosecond continuum generation // Optics Express. 2002. Vol. 10. № 13. P. 566574.

124. Zeller J., Jasapara J., Rudolph W., Sheik-Bahae M., Spectro-temporal characterization of a femtosecond whitelight continuum by transient-grating diffraction // Optics Communications. 2000. Vol. 185. - P. 133-137.

125. Thomann I., Bartels A., Corwin K. L., Newbury N. R., Hollberg L., Diddams S.A., Nicholson J. W., Yan M. F. 420-MHz Cr:forsterite femtosecond ring laser and continuum generation in the \-2-\im range // Optics Letters. 2003. Vol. 28. №5.-P. 1368-1370.

126. Nicholson J.W., Abeeluck A.R., Headley C., Yan M.F., Jorgensen C.G. Pulsed and continuous-wave supercontinuum generation in highly nonlinear, dispersion-shifted fibers.// Applied Physics B. 2003. Vol. 77. - P. 211-218.

127. Reed M.K., Steiner-Shepard M.K., Armas M.S., Negus D.K. Microjoule-energy ultrafast optical parametric amplifiers // J.Opt.Soc.Am. B. 1995. Vol.12. №11.- P.2229-2236.

128. Akozbek N., Scalora M., Bowden C.M., Chin S.L. White-light continuum generation and filamentation during the propagation of ultra-short pulses in air // Optics Communication. -2001. Vol.191. -P.353-362.

129. Junnarkar M.R. Short pulse propagation in tight focusing conditions // Optics Communication. -2001. Vol. 195. -P.273-292.

130. Srivastava A., Goswami D. Control of supercontinuum generation with polarization of incident laser pulses // Applied Physics B. 2003. Vol. 77. - P.325-328

131. Petrov V., Noack F., Stolzenberger R., Seeded femtosecond optical parametric amplification in the mid-infrared spectral region above 3 цт // Applied Optics. -1997. Vol. 36. № 6. P.l 164-1172.

132. Petrov V., Noack F. Mid-infrared femtosecond optical parametric amplification in potassium niobate // Optics Letters. 1996. Vol.21. № 19. P. -1576-1578.

133. Petrov V., Rotermund F., Noack F. Femtosecond traveling-wave optical parametric amplification in Mg0:LiNb03 //Applied Optics. 1998. Vol.37. № 36. - P. 8504-8511.

134. Rotermund F., Petrov V., Noack F. Difference-frequency generation of intense femtosecond pulses in the mid-IR (4-12 цт) using HgGa2S4 and AgGaS2 // Optics Communications. 2000. Vol. 185. -P.177-183.

135. Kaindl R.A., Wurm M., Reimann K., Hamm P., Weiner A.M., Woerner M. Generation, shaping, and characterization of intense femtosecond pulses tunable from 3 to 20 цт // J.Opt.Soc.Am.B. 2000. Vol.17. № 12). - P.2086-2094.

136. Rotermund F., Petrov V. Mercury thiogallate mid-infrared femtosecond optical parametric generator pumped at 1.25 цт by a Crrforsterite regenerative amplifier // Optics Letters. 2000. Vol. 25. № 10. - P.746-748.

137. Petrov V., Rotermund F. Application of the solid solution Cd^Hgi3Ga2S4 as a nonlinear optical crystal // Optics Letters. 2002. Vol. 27. № 19. - P. 1705-1707.

138. Schucan G.-M., Ispasoiu R.G., Fox A.M., Ryan, J.F. Ultrafast two-photon nonlinearities in CdSe near 1.5 цт studied by interferometric autocorrelation // IEEE Quantum Electronics. 1998. V. 34. № 8. - P. 1374-1379

139. Kuo P. S., Vodopyanov K. L., Fejer M. M., Simanovskii D. M., Yu X., Harris J. S., Bliss D., Weyburne D. Optical parametric generation of a mid-infrared continuum in orientation-patterned GaAs // Optics Letters. 2006. Vol. 31. № 1. - P. 71-73.

140. Marzenell S., Beigang R., Wallenstein R. Synchronously pumped femtosecond optical parametric oscillator based on AgGaSe2 tunable from 2 цт to 8 цт // Applied Physics B. 1999. V. 60. №5-6. - P.423-428.

141. Ларцев И. Ю., Никитин М. С., Чеканова Г. В. Фотоэлектрические параметры КРТ фоторезисторов с термоэлектрическим охлаждением // Прикладная физика. 2003. Т. 4. - С. 80-86.