Sub-20 femtosecond cahaya ditingali sumber laser pulsed tunable

Sub-20 femtosecond cahaya katemposumber laser pulsed tunable

Anyar-anyar ieu, tim panaliti ti Inggris medalkeun panilitian inovatif, ngumumkeun yén aranjeunna parantos suksés ngembangkeun tingkat megawatt sub-20 femtosecond anu tiasa ditingali.sumber laser pulsed. Ieu sumber laser pulsed, ultrafastserat laserSistim ieu sanggup ngahasilkeun pulsa kalayan panjang gelombang tunable, durasi ultra-pondok, énergi saluhur 39 nanojoules, sarta kakuatan puncak ngaleuwihan 2 megawatts, muka nepi brand-anyar prospek aplikasi pikeun widang kayaning spéktroskopi ultra-gancang, pencitraan biologis, sarta ngolah industri.

Sorotan inti téknologi ieu aya dina kombinasi dua metode anu canggih: "Gain-Managed Nonlinear Amplification (GMNA)" sareng "Resonant Dispersive Wave (RDW) émisi". Baheula, pikeun ménta pulsa ultrashshort tunable kinerja tinggi misalna, mahal tur kompléks laser titanium-sapphire atawa amplifier parametrik optik anu biasana diperlukeun. Alat-alat ieu sanés ngan ukur mahal, ageung, sareng sesah dijaga, tapi ogé dibatesan ku tingkat pengulangan anu rendah sareng rentang tuning. Solusi sadaya-serat anu dikembangkeun ayeuna henteu ngan ukur nyederhanakeun arsitéktur sistem tapi ogé ngirangan biaya sareng pajeulitna. Ieu ngamungkinkeun generasi langsung tina sub-20 femtosecond, tunable ka 400 nepi ka 700 nanometer tur saluareun pulsa-daya tinggi dina frékuénsi pengulangan luhur 4.8 MHz. Tim peneliti ngahontal terobosan ieu ngaliwatan arsitéktur sistem anu dirarancang sacara saksama. Anu mimiti, aranjeunna ngagunakeun osilator serat ytterbium anu dikonci pinuh polarisasi-pelestarian dumasar kana eunteung cincin amplifikasi nonlinier (NALM) salaku sumber bibit. Desain ieu teu ngan ensures stabilitas jangka panjang sistem, tapi ogé avoids masalah degradasi absorbers jenuh fisik. Saatos preamplification sareng komprési pulsa, pulsa siki diwanohkeun kana tahap GMNA. GMNA ngagunakeun modulasi fase diri sareng distribusi gain asimétri longitudinal dina serat optik pikeun ngahontal broadening spéktral sareng ngahasilkeun pulsa ultrashort kalayan kicauan linier ampir sampurna, anu pamustunganana dikomprés kana sub-40 femtoseconds ngaliwatan pasangan grating. Salila tahap generasi RDW, panalungtik dipaké timer dirancang jeung dijieun salapan-resonator anti résonansi serat kerung-inti. Serat optik jenis ieu ngagaduhan leungitna pisan rendah dina pita pulsa pompa sareng daérah cahaya anu katingali, ngamungkinkeun énergi dirobih sacara éfisién tina pompa ka gelombang anu sumebar sareng ngahindarkeun gangguan anu disababkeun ku pita résonansi rugi-rugi. Dina kaayaan optimal, kaluaran énergi pulsa gelombang dispersi ku sistem bisa ngahontal 39 nanojoules, lebar pulsa shortest bisa ngahontal 13 femtoseconds, kakuatan puncak tiasa saluhur 2.2 megawatts, sarta efisiensi konversi énergi tiasa saluhur 13%. Malah leuwih seru nya éta ku nyaluyukeun tekanan gas sarta parameter serat, sistem bisa gampang ngalegaan ka pita ultraviolét jeung infra red, achieving tuning wideband tina ultraviolét jero kana infra red.

Panaliti ieu henteu ngan ukur pentingna dina widang dasar fotonik, tapi ogé muka kaayaan énggal pikeun widang industri sareng aplikasi. Salaku conto, dina widang sapertos pencitraan mikroskop multi-foton, spéktroskopi anu direngsekeun waktos ultra-gancang, pamrosésan bahan, ubar precision, sareng panilitian optik nonlinier ultra-gancang, jinis sumber cahaya ultra-gancang anu kompak, éfisién, sareng murah ieu bakal nyayogikeun pangguna alat sareng kalenturan anu teu pernah aya. Utamana dina skenario anu merlukeun laju pengulangan tinggi, kakuatan puncak jeung pulsa ultra-pondok, téhnologi ieu undoubtedly leuwih kalapa sarta ngabogaan poténsi promotion gede dibandingkeun titanium-safir tradisional atawa sistem amplifikasi parametrik optik.

Dina mangsa nu bakal datang, tim panalungtikan ngarencanakeun jang meberkeun ngaoptimalkeun sistem, kayaning integral tina arsitéktur ayeuna nu ngandung sababaraha komponén optik spasi bébas kana serat optik, atawa malah ngagunakeun osilator Mamyshev tunggal pikeun ngaganti osilator ayeuna jeung kombinasi panguat, guna ngahontal miniaturization sarta integrasi sistem. Sajaba ti éta, ku adapting kana tipena béda serat anti résonansi, ngenalkeun Raman gas aktif jeung modul frékuénsi duka kali, sistem ieu diperkirakeun dilegakeun ka band lega, nyadiakeun sagala-serat, wideband, solusi laser ultra-gancang pikeun sababaraha widang kayaning ultraviolét, lampu katempo jeung infra red.

Angka 1. diagram Schematic of tuning tina laser pulsed