Study of femtosecond laser amplification in MgO:LiTaO$_3$ crystals with periodic nonlinear properties

В данной работе представлено теоретическое исследование процесса параметрического усиления оптического излучения в кристаллах с периодической модуляцией квадратичной нелинейной восприимчивости на примере MgO:LiTaO$_3$. Особое внимание уделено анализу влияния основных факторов, таких как линейное поглощение и дисперсия, на эффективность процесса. Установлено, что в инфракрасном спектральном диапазоне эффекты линейного поглощения и дисперсии существенно влияют на коэффициент усиления сигнальной волны, определяя динамику перераспределения энергии и спектральные характеристики получаемого излучения. В исследовании предложен новый подход к оптимизации длины домена относительно длины когерентности, что позволило достичь эффективности до 18% за счет точной настройки, превосходящей ранее опубликованные результаты для аналогичных материалов. Полученные результаты имеют важное значение для оптимизации параметров нелинейных кристаллов, разработки эффективных схем параметрического усиления и создания перспективных оптических устройств, работающих в инфракрасном диапазоне.