Многоволновое ВКР-преобразование в кристалле BaWO₄ при накачке чирпированными импульсами излучения мощного субпикосекундного лазера с длиной волны 1030 нм

Аннотация: Проведено экспериментальное исследование существенно нестационарного вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) в кристалле BaWO₄ под действием накачки субпикосекундным иттербиевым волоконным лазером с длиной волны 1030 нм при регулируемом чирпировании импульсов накачки с увеличением их длительности от 0.25 до 6 пс (положительный и отрицательный внешний чирп). Показано, что в согласии с теоретическим предсказанием ВКР-генерация наблюдается при длительности чирпированного импульса накачки, превышающей 0.73 пс, благодаря преодолению подавляющего действия керровских нелинейных явлений, в противном случае до 62% энергии накачки преобразуется в суперконтинуум. Найден оптимальный диапазон длительностей чирпированных импульсов накачки – 2 –5 пс и 1–4 пс при положительном и отрицательном внешнем чирпе импульса накачки соответственно, – в котором реализуется эффективная многоволновая ВКР-генерация как с высокочастотным сдвигом на сильной полносимметричной колебательной моде (925 см^–1), так и с низкочастотным сдвигом на слабой деформационной колебательной моде (332 см^–1) при суммарной эффективности ВКР-преобразования, достигающей 31.5 %, в первые стоксовы компоненты с длинами волн около 1138 и 1066 нм. Смещение указанного оптимального диапазона в сторону уменьшения при отрицательном внешнем чирпе импульса накачки обусловлено уменьшением результирующего чирпа при наличии положительного внутреннего чирпа, обусловленного нелинейными явлениями фазовой само- и кросс-модуляции. Регулируемое чирпирование импульсов накачки также позволило осуществить управляемую перестройку длины волны первой стоксовой компоненты ВКР-излучения с высокочастотным сдвигом в диапазоне 1136 – 1141 нм.

Ключевые слова: вынужденное комбинационное рассеяние, субпикосекундный лазер, BaWO₄, высокочастотный сдвиг