Spektrale Verbreiterung von UV-Pulsen

Der Einsatz gasgefüllter Hohlwellenleiter zur spektralen Verbreiterung und anschließender Pulskompression im IR Spektralbereich ist ein bereits etabliertes Verfahren. Unsere Strategie ist es, diese Methode ins UV zu übertragen. Dabei müssen allerdings einige theoretische Überlegungen angestellt und einige relevante Eigenschaften der Laser-Materie-Wechselwirkung in Betracht gezogen werden.

Aufgrund der wesentlich höheren Photonenenergie der UV-Strahlung gilt:

• die Photoionisation ist viel stärker als im IR, und
• die nichtlineare Absorption der optischen Materialien ist deutlich höher als im IR.

Wegen der Wellenlängen-Skalierung gilt:

• die kritische Leistung für Selbstfokussierung ( ) ist viel niedriger,
• bei Fokussierung, die Spotgröße ( ) und die Fokustiefe (Rayleigh-Länge, , f ^#bezeichnet die f-Zahl der Fokussierung) sind kleiner und
• die Materialdispersion und folglich die Pulsverzerrung während der Ausbreitung sind viel größer im UV als im IR.

Die am meisten etablierte und bislang mit größtem Erfolg eingesetzte Methode zur spektralen Verbreiterung von energetischen ultrakurzen Pulsen ist die Selbstphasenmodulation in gasgefüllten Hohlwellenleitern .