Vivő-burkoló fázis anomális viselkedése diszperzív közegben
Ultrarövid lézerimpulzusok hullámformája transzformációkorlátozott esetben az ún. vivő-burkoló fázissal (V-B fázis) paraméterezhető. Ez az impulzusparaméter főleg az elmúlt években, a kevés optikai ciklusból álló lézerimpulzusok megjelenésével tett szert nagy jelentőségre, pl. az attoszekundumos módszerekben betöltött szerepe miatt. Más esetekben is meghatározó azonban az optikai hullámforma, például dielektrikumközegben optikai térrel keltett áramok is irányíthatók a V-B fázissal. Ezen motiváció alapján megvizsgáltam az élvonalbeli, 3-5 fs-os lézerimpulzusok terjedése során bekövetkező fázisváltozást, és anomális viselkedést ismertem fel.
Az ultrarövid lézerimpulzus egy burkolófüggvény és egy szinuszosan változó vivőhullám szorzataként írható le, ekkor a V-B fázis a vivőhullám fázisát adja meg a burkolóhoz képest. Ha egy impulzus diszperzív közegben terjed, akkor a csoport- és fázissebesség eltérése következtében a V-B fázis periodikusan változik a terjedés folyamán. Azt az anyagra jellemző vastagságot, amely a V-B fázist 2π rad-nal változtatja meg, fázisváltáshossznak nevezzük. Azt tapasztaltam, hogy az elméletben meghatározott fázisváltáshosszak jelentősen eltérhetnek az ismert irodalmi formulától, melynek oka elsősorban az impulzusalak torzulása. . Ez annál inkább számottevőbb, minél rövidebb impulzusról van szó. A munkám során különböző hosszúságú, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Ultragyors Nanooptikai laboratóriumában karakterizált valós impulzusok terjedését szimulálva vizsgáltam a bemutatott jelenségkört és a V-B fázis anomális viselkedését. Az eredményeim alátámasztásához ugyanezen impulzusokkal másodrendű autokorrelációs méréseket is végeztem összehasonlítva, hogy a szimulációkból kapott és a kísérletben használt impulzusok időbeli kiszélesedése ugyanolyan mértékben megy-e végbe az adott diszperzív közegben. Megvizsgáltam továbbá, hogy milyen feltételek teljesülése esetén várható, hogy autokorrelációs módzserekkel lehetővé váljon a V-B fázis mérése.
szerző
-
Bedőházi Zsolt
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Dombi Péter
tud. főmunkatárs, MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont (külső)