高度啁啾的激光脉冲无视“传统智慧”

脉冲鸣叫

光纤Kerr谐振器的插图,罗切斯特研究人员与光谱滤波器一起使用以产生高度啁啾的激光脉冲。前景中的彩虹图案显示了啁啾激光脉冲的颜色如何及时分开。信誉:罗切斯特大学插图/迈克尔奥萨迪奇

罗彻斯特大学的研究人员首次描述了利用克尔谐振器中的频谱滤波器产生的高啁啾脉冲。

2018年诺贝尔物理学奖由开创了一种在罗切斯特大学创造超短的技术的研究人员共享。

现在,该大学光学研究所的研究人员已经制造出了同样的高能脉冲——称为啁啾脉冲——即使在相对低质量、廉价的设备上也能工作。新的工作可以为:

  • 更好的高容量电信系统
  • 用于发现系外行星的改进天体物理校准
  • 甚至更准确的原子钟
  • 用于测量大气中化学污染物的精确装置

在一篇论文中光学,研究人员描述了在Kerr谐振器中使用光谱滤波器创建的高度啁啾脉冲的第一次演示 - 一种在不放大的情况下操作的简单光学腔。这些洞穴在研究人员中激起了广泛的兴趣,因为他们可以支持“一系列复杂的行为,包括有用的宽带爆发,”光学助理教授Coauthor William Reninger说。

通过添加光谱滤波器,研究人员可以操纵谐振器中的激光脉冲来通过分离光束的颜色来加宽其波前。

新方法是有利的,因为“随着脉冲扩大脉冲,您正在减少脉冲的峰值,这意味着您可以在达到问题的高峰功率之前将更多的整体能量放入导致问题之前,”雷宁格说。

新工作与使用的方法有关Nobel Laureates Donna Strickland '89(Phd)和Gerard Mourou他们在剑桥大学激光能量学实验室进行研究时,率先推出了啁啾脉冲放大技术,从而引发了激光技术的使用革命。

作品利用光线透过光学腔的方式散布。大多数现有腔需要罕见的“异常”分散,这意味着蓝光在红光下行进。

然而,啁啾脉冲存在于“正常”色散腔中,在这种腔中红光传播速度更快。这种色散被称为“正常”,因为它是更常见的情况,这将大大增加可以产生脉冲的腔的数量。

现有腔体也被设计成具有较低损失的损失,而啁啾脉冲可以在腔体内存活,尽管能量损失非常高。“即使在90%以上的能量损失,我们展示了保持稳定的啁啾脉冲,这真的挑战了传统智慧,”雷宁斯说。

“通过一个简单的光谱滤波器,我们现在做到了使用损失在有损和正常分散系统中产生脉冲。因此,除了提高能源性能之外,它还可以使用它可以使用哪种系统。“

其他合作者包括主要作者Christopher Spiess、Qiang Yang和Xue Dong,他们都是Renninger实验室的现任和前任研究生研究助理,以及Victor Bucklew,他是该实验室的前任博士后助理。

“我们为此论文感到骄傲,”雷宁杰说。“这已经很长一段时间了。”

Christopher Spiess,Qian Yang,Xue Dong,Victor G. Bucklew和William H. Renninger,2021年6月10日,Christopher Spiess,Qian Yang,Xue Dong,Xue Dong,Victor G. Bucklew和William H. Renninger。光学
DOI:10.1364 / OPTICA.419771

罗切斯特大学和国家生物医学成像和生物工程研究所在国家卫生机构的资金支持这个项目。

是第一个评论在“高度啁啾激光脉冲污染”传统智慧“”

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