光参量啁啾脉冲放大下的任意光谱整形稳定性分析

本文主要探讨了在光参量啁啾脉冲放大（Optical Parametric Chirped Pulse Amplification, OPCPA）系统中实现百飞秒脉冲的关键技术——任意光谱整形方案的稳定性分析。OPCPA是利用非线性光学效应，通过抽运光与种子光之间的参量相互作用来放大种子脉冲的功率，但这一过程会面临增益窄化、增益饱和以及自相位调制等挑战。传统的方法是在参量作用之前对种子光进行光谱整形，但这样可能会引入额外的光谱相位调制。为了克服这个问题，文中提出了一种新型策略，即在参量耦合过程中利用时域整形的抽运光对超高斯啁啾种子光进行光谱整形。 这种新型光谱整形方法的优势在于它能避免光谱相位调制，同时实现光谱整形和能量放大的一体化。通过数值模拟研究，作者发现这两种方案对于抽运光和种子光的稳定性要求基本相似。具体来说，为了确保信号光的能量抖动在±5%以内，要求抽运光的峰值光强变化应控制在±1%之内，而种子光的光强则允许在±3%的范围内波动。这样的控制标准对于维持系统的稳定性和高效运行至关重要。 因此，本文不仅介绍了新的光谱整形方法，还提供了关键的稳定性能指标，这对于设计和优化OPCPA系统，特别是追求极高时间分辨率和能量稳定性的应用，如超短脉冲生成和光纤通信等领域具有重要的指导意义。研究者们需要密切关注这些稳定性参数，以确保系统在实际操作中的性能表现。