캐리어-엔벨로브 단계

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캐리어-엔벨로브 위상(CEP) 또는 캐리어-엔벨로브 오프셋(Carrier-Envelope offset, CEO) 페이즈는 울트라쇼트 레이저 펄스의 중요한 특징이며, 펄스가 몇 개의 파장으로 구성되는 시스템에서 펄스 지속시간 감소로 유의성을 얻는다.캐리어-엔벨로브 단계에 따른 물리적 영향은 매우 비선형 광학 범주에 속한다.

시간 영역의 CEP

시간 영역의 CEP:선형적으로 변화하는 CEP를 가진 5개의 연속 펄스의 펄스열이 묘사되어 있다.그 값에 따라 캐리어(검은색)와 봉투(파란색 점선) 사이의 상대적 지연이 다르다.

CEP ${\displaystyle {\varphi \mathrm{}}_{}}$ 0${\$은 반송파와 펄스 강도 엔벨롭 위치 사이의 위상이다(시간$$ 영역의 cf. 그림).복수 펄스의 열차에서는 위상과 그룹 속도 차이로 인해 일반적으로 변화한다.The time, after which the phase increases resp. decreases by ${\displaystyle 2\pi }$ is called ${\displaystyle T_{\mathrm {CEO} }}$. Ideally, it is an integer multiple of the duration ${\displaystyle T_{\mathrm {rep} }}$ between two pulses and the pulses are picked at the corresponding rate to obta선택한 모든 펄스에 대해 일정한 위상에서이러한 선형 진화 외에도, 기존의 펨토초 레이저 시스템에서 흔히 발생하는 변동은 보통 CEP의 비선형 숏 투 샷 변동을 유발한다.이것이 많은 어플리케이션에서 측정과 통제가 매우 중요한 이유다.

주파수 영역 및 측정의 CEP

주파수 영역의 CEP:위 펄스열의 주파수 스펙트럼은 주파수 0까지 지속하면 오프셋을 보여주는 주파수 빗이다.이 오프셋은 carrier-envelope 주파수 ${\displaystyle {f\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{E}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{O}}_{}}$ ${\$이고$,$ $f{\displaystyle {}_{}}$ r ${\displaystyle {\mathrm{p}}_{}}$= ${\displaystyle 1}$/ ${\displaystyle T{}_{}}$ ${\displaystyle {e\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{p}}_{}}${\$displaystyle f_{\mathrm {rep} }=1/T_{\mathrmathrmet}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$은 반복률이다.

주파수 영역에서 펄스열은 주파수 빗으로 표현된다.여기서 반송파 주파수 f ${\displaystyle {C\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{E}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{O}}_{}}$= ${\displaystyle 1\frac{\mathrm{}}{}}$ T ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{E\mathrm{}}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{\mathrm{O}}_{}}{}}$= ${\displaystyle d\frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\varphi {}_{}}{}}$ 0 ${\displaystyle \frac{{}_{}}{\mathrm{}}}$ ${\displaystyle \frac{t}{}}$= ${\displaystyle f_{\mathrm {CEO} }={\frac${1}{\frac {$1}{}{\$displaystystyle f_}$T_{\mathrm {CEO}}}}}={\frac${\$mathrm {d} \phi _{0}{\mathrm {d} t}=}}$는 펄스열차, cf. 그림의 오프셋 주파수다.이를 통해 예를 들어, f-2f 간섭계를 사용하여 CEP의 멀티샷 측정을 수행할 수 있다.여기서 측정할 펄스는 최소 1 옥타브의 대역폭으로 확장된다.펄스의 장파장 부분은 주파수가 2배로 증가하며, 이 부분과 기본 펄스의 단파장 부분 사이의 박동 음을 측정한다.이것은 오프셋 위상이라고 더 잘 알려져 있다.

위상 잠금 루프를 사용하면 광 경로 길이와 같은 레이저 오실레이터의 특성을 획득한 오프셋 주파수에 맞춰 조정할 수 있어 위상이 안정화될 수 있다.

참고 문헌 목록

• Paschotta, Rüdiger. "Carrier-envelope offset, CEO frequency, CEP, absolute phase". Encyclopedia of Laser Physics and Technology. Retrieved 5 May 2015.
• Krausz, Ferenc; Ivanov, Misha (2 February 2009). "Attosecond physics". Reviews of Modern Physics. 81 (1): 163–234. Bibcode:2009RvMP...81..163K. doi:10.1103/RevModPhys.81.163.