Limyè vizib anba 20 femtosegondsous lazè pulsasyon reglabl
Resaman, yon ekip rechèch ki soti nan Wayòm Ini a pibliye yon etid inovatè, kote yo anonse yo te devlope avèk siksè yon aparèy reglabl pou limyè vizib ki ka ajiste nan nivo megawatt, anba 20 femtosegond.sous lazè pulsasyonSous lazè pulsasyon sa a, ultra rapidlazè fibSistèm nan kapab jenere pulsasyon ak longèdonn reglabl, dire ultra kout, enèji ki rive jiska 39 nanojoulè, ak pouvwa pik ki depase 2 megawatt, sa ki ouvri nouvo pèspektiv aplikasyon pou domèn tankou spektroskopi ultrarapid, imajri byolojik, ak pwosesis endistriyèl.
Pi gwo avantaj teknoloji sa a se konbinezon de metòd dènye kri: "Anplifikasyon non lineyè ki jere pa gen (GMNA)" ak "Emisyon vag dispèsyon rezonans (RDW)". Nan tan lontan, pou jwenn pulsasyon ultra kout reglabl pèfòmans sa yo, yo te konn bezwen lazè Titàn-safir ki chè ak konplèks oswa anplifikatè parametrik optik. Aparèy sa yo pa sèlman te chè, ankonbran, epi difisil pou kenbe, men yo te limite tou pa to repetisyon ak ranje reglaj ki ba. Solisyon tout fib ki devlope fwa sa a pa sèlman senplifye achitekti sistèm nan anpil, men tou li diminye depans ak konpleksite anpil. Li pèmèt jenerasyon dirèk pulsasyon anba 20 femtosegond, reglabl a 400 a 700 nanomèt ak pi lwen nan yon frekans repetisyon ki wo nan 4.8 MHz. Ekip rechèch la te reyalize avansman sa a atravè yon achitekti sistèm ki fèt avèk presizyon. Premyèman, yo te itilize yon osilatè fib iterbyòm ki bloke mòd ki prezève polarizasyon nèt, ki baze sou yon miwa bag anplifikasyon non lineyè (NALM) kòm sous grenn. Konsepsyon sa a pa sèlman asire estabilite sistèm nan alontèm, men tou li evite pwoblèm degradasyon absòbe fizik satire yo. Apre preanplifikasyon ak konpresyon pulsasyon, pulsasyon grenn yo entwodui nan etap GMNA a. GMNA itilize modilasyon oto-faz ak distribisyon longitudinal asimetrik nan fib optik pou reyalize elajisman espektral epi jenere pulsasyon ultra kout ak yon chirp lineyè prèske pafè, ki finalman konprese a mwens pase 40 femtosegond atravè pè griyaj. Pandan etap jenerasyon RDW a, chèchè yo te itilize fib nèf rezonatè anti-rezonans kre ki fèt ak fabrike pa yo. Kalite fib optik sa a gen yon pèt ki ba anpil nan bann pulsasyon ponp lan ak rejyon limyè vizib la, sa ki pèmèt enèji a konvèti avèk efikasite soti nan ponp lan nan vag dispèse a epi evite entèferans ki koze pa bann rezonans ki gen gwo pèt la. Nan kondisyon optimal yo, pwodiksyon enèji pulsasyon vag dispèsyon sistèm nan ka rive nan 39 nanojou, lajè pulsasyon ki pi kout la ka rive nan 13 femtosegond, puisans pik la ka rive jiska 2.2 megawatt, epi efikasite konvèsyon enèji a ka rive jiska 13%. Sa ki pi enteresan ankò se ke lè yo ajiste presyon gaz la ak paramèt fib yo, sistèm nan ka fasilman pwolonje nan bann iltravyolèt ak enfrawouj yo, pou reyalize yon reglaj laj bann soti nan iltravyolèt pwofon rive nan enfrawouj.
Rechèch sa a pa sèlman gen yon enpòtans siyifikatif nan domèn fondamantal fotonik la, men li louvri tou yon nouvo sitiyasyon pou domèn endistriyèl ak aplikasyon yo. Pa egzanp, nan domèn tankou imaj mikwoskopi milti-foton, spektroskopi rezolisyon tan ultra rapid, pwosesis materyèl, medikaman presizyon, ak rechèch optik non lineyè ultra rapid, nouvo kalite sous limyè ultra rapid kontra enfòmèl ant, efikas, ak pri abòdab sa a pral bay itilizatè yo zouti ak fleksibilite san parèy. Espesyalman nan senaryo ki mande gwo pousantaj repetisyon, pik pouvwa ak pulsasyon ultra kout, teknoloji sa a san dout pi konpetitif epi li gen yon pi gwo potansyèl pwomosyon konpare ak sistèm anplifikasyon parametrik optik oswa Titàn-safir tradisyonèl yo.
Nan lavni, ekip rechèch la gen plan pou optimize sistèm nan plis toujou, tankou entegre achitekti aktyèl la ki gen plizyè konpozan optik espas lib nan fib optik, oubyen menm itilize yon sèl osilatè Mamyshev pou ranplase konbinezon osilatè ak anplifikatè aktyèl la, pou reyalize miniaturizasyon ak entegrasyon sistèm nan. Anplis de sa, lè yo adapte ak diferan kalite fib anti-rezonans, entwodui gaz aktif Raman ak modil doublaj frekans, yo prevwa sistèm sa a pral elaji nan yon bann ki pi laj, pou bay solisyon lazè ultra rapid, bann laj, tout fib pou plizyè domèn tankou iltravyolèt, limyè vizib ak enfrawouj.
Figi 1. Dyagram eskematik reglaj lazè pulsasyon an
Dat piblikasyon: 28 me 2025