帯域幅制限パルス

帯域幅制限パルス（フーリエ変換制限パルス、またはより一般的には変換制限パルスとも呼ばれる）とは、特定のスペクトル帯域幅に対して可能な限り最小の持続時間を持つ波のパルスのことである。帯域幅制限パルスは、パルスを構成するすべての周波数において一定の位相を持つ。この種の光パルスは、モード同期レーザーによって生成することができる。

任意の波形は、フーリエ解析またはフーリエ変換によってスペクトル成分に分解できます。パルスの長さは、その複素スペクトル成分によって決定され、これには相対強度だけでなく、これらのスペクトル成分の相対位置（スペクトル位相）も含まれます。パルスの形状が異なると、最小持続時間帯域幅積も異なります。持続時間帯域幅積は、位相変調がゼロの場合に最小になります。たとえば、${\displaystyle \mathrm {sech^{2}} }$パルスの最小持続時間・帯域幅積は0.315であり、ガウスパルスの最小値は0.441である。

帯域幅が制限されたパルスは、波が伝搬する媒質の分散がゼロの場合にのみ、まとまりを保つことができます。そうでない場合は、不要なスペクトル位相変化の影響を補正するために分散制御が必要になります。例えば、超短パルスがガラスブロックを通過すると、群速度分散によってガラス媒質がパルスを広げます。

パルスの帯域幅を制限することは、情報を時間的に圧縮したり、モード同期レーザーの超短パルスのように高い電界密度を達成したりするために必要です。

• JC Diels および W. Rudolph (2006).超短レーザーパルス現象. ニューヨーク、Academic。ISBN 978-0-12-215493-5。