Ampliación espectral inducida por modulación de fase propia

Como usted señala, la modulación de fase propia se puede considerar como un chirrido adicional, pero el punto crucial es que se trata de un chirrido local que cambia de adelante hacia atrás del pulso, en esencia porque la velocidad de fase en el medio del pulso es más rápido que en los bordes, debido al cambio del índice de refracción en su mayor intensidad, y esto comprime y descomprime los frentes de onda en el borde anterior y posterior del pulso:

Esto introduce frecuencias locales que simplemente no estaban presentes en el espectro de pulso original, lo que lleva a una ampliación espectral. (El campo eléctrico del pulso está en azul, la frecuencia instantánea está en rojo).

Ahora, esa es la imagen de onda de SPM, pero como siempre en la óptica no lineal, existe la imagen de onda y la imagen 'fotónica' (espectral), y normalmente desea poder producir una explicación completa dentro de cada uno de los dos dominios. En ese sentido, SPM es un proceso de tercer orden, por lo que es simplemente una versión de mezcla de cuatro ondas con dos fotones dentro y dos fotones fuera (entonces, normalmente$\omega_1$y$\omega_2$y en$\omega_1+\Delta$y$\omega_2-\Delta$out), pero es un proceso complicado porque tiene un montón de energías de fotones disponibles en su ancho de banda de pulso original y necesita todas sus interacciones para obtener una imagen completa, por lo que no es una descripción fácil.

Y finalmente, en cuanto a la coincidencia de fase, si solo tiene un componente espectral único (digamos, tiene un haz casi monocromático en un brazo de un interferómetro Mach-Zehnder y está probando cómo cambia la interferencia con la intensidad del haz), entonces el SPM coincidirá automáticamente con la fase . Sin embargo, si tiene un pulso y está haciendo un ensanchamiento espectral, entonces necesita hacer el mismo tipo de coincidencia de fase que hace para la mezcla estándar de cuatro ondas, con la complicación adicional de que tiene un continuo de frecuencias inicial y final. , y no parece haber ninguna descripción simple de esto más que saltar al meollo del asunto.

Cuando un pulso de láser se transmite a través de un medio, por ejemplo, sílice fundida, el índice de refracción dependiente de la intensidad$n(I)$es diferente para diferentes partes del pulso láser ya que el pulso láser tiene una cierta envolvente, entonces obtenemos un índice de refracción dependiente del tiempo$n(t)$. Luego, para diferentes partes del pulso láser, experimentan diferentes velocidades de transmisión.$v=c/n(t)$, dónde$c$es la velocidad de la luz en el vacío, por lo que el paso total del pulso láser es:

Acerca de "Cómo la modulación de fase afecta a los electrones", creo que podemos entenderlo por cómo el medio cambia el índice de refracción aunque no lo entiendo.