Влияние шумовых искажений спектральной фазы на профиль ультракороткого импульса

Abstract

На основе численных и экспериментальных исследований проведен анализ влияния шумовой составляющей в определении спектральной фазы ультракороткого импульса в задачах восстановления профиля импульса. Рассматривался аддитивный белый шум и было показано, что погрешность восстановления поля становится пропорциональной произведению спектральной амплитуды и погрешности определения спектральной фазы при малых значениях последней. Полученные результаты применены в технике определения спектральной фазы на основе дисперсионного преобразования Фурье. Обсуждались высокая точность метода и возможность его применения как эффективной методики. Экспериментально определены спектральные фазы двухпиковых импульсов, сформированных из лазерного импульса длительностью 120 фс с известной спектральной фазой, и проведена оценка погрешности определения спектральной фазы и восстановления поля импульса. Հիմնվելով թվային և էքսպերիմենալ հետազոտությունների վրա, վերլուծվել է գերկարճ իմպուլսի սպեկտրալ փուլի որոշման մեջ աղմուկային բաղադրիչի ազդեցությունը իմպուլսի տեսքի վերականգնման խնդիրներում։ Դիտարկվել է ադիտիվ, սպիտակ աղմուկ, ցույց է տրվել, որ դաշտի վերականգնման սխալանքը համեմատական է դառնում սպեկտրալ ամպլիտուդի և փուլի սխալի արտադրյալին, երբ այն փոքր մեծություն է։ Ստացված արդյունքները կիրառվել են դիսպերսիոն ֆուրիե փոխակերպման վրա հիմնված սպեկտրալ փուլի որոշման տեխնիկայում: Քննարկվել են մեթոդի բարձր ճշգրտության և որպես արդյունավետ տեխնիկա կիրառելու հնարավորությունը: Էքսպերիմենտալ որոշվել է 120 ֆվ տևողությամբ լազերային իմպուլսից ձևավորված, հայտնի սպեկտրալ փուլ ունեցող, երկգագաթ իմպուլսների սպեկտրալ փուլերը և կատարվել սխալանքի գնահատում։ An analysis of the influence of the noise component on determining the spectral phase of an ultrashort pulse in pulse profile reconstruction task was conducted based on numerical and experimental studies. Additive and white noises were considered, and it was shown that the reconstruction error of the field becomes proportional to the product of the spectral amplitude and the error in determining the spectral phase at small values of the latter. The obtained results were applied in the technique of determining the spectral phase based on Fourier dispersion transformation. The high accuracy of the method and the possibility of its application as an effective technique were discussed. The spectral phases of two-peak pulses formed from a laser pulse with a duration of 120 fs with a known spectral phase were experimentally determined, and an assessment of the error in determining the spectral phase and the reconstruction of the pulse field was conducted.