Sub-20 femtosecond nga makita nga kahayag nga ma-adjust nga pulsed laser source

Makita nga kahayag nga ubos sa 20 femtosecondma-tune nga pulsed laser source

Bag-ohay lang, usa ka research team gikan sa UK ang nagpatik ug usa ka inobatibong pagtuon, nga nagpahibalo nga malampuson nilang naugmad ang usa ka tunable megawatt-level sub-20 femtosecond visible light nga ma-tunable.tinubdan sa pulsed laserKining pulsed laser source, ultrafastfiber laserAng sistema makahimo sa pagmugna og mga pulso nga adunay ma-tunable nga wavelengths, ultra-short nga gidugayon, enerhiya nga moabot sa 39 nanojoules, ug peak power nga molapas sa 2 megawatts, nga nagbukas sa bag-ong mga posibilidad sa aplikasyon alang sa mga natad sama sa ultrafast spectroscopy, biological imaging, ug industrial processing.

Ang kinauyokan nga bahin niining teknolohiya anaa sa kombinasyon sa duha ka pinakabag-ong pamaagi: ang "Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)" ug ang "Resonant Dispersive Wave (RDW) emission". Kaniadto, aron makakuha og ingon ka taas nga performance nga tunable ultrashort pulses, kasagaran gikinahanglan ang mahal ug komplikado nga titanium-sapphire lasers o optical parametric amplifiers. Kini nga mga device dili lang mahal, dako, ug lisod i-maintain, apan limitado usab sa ubos nga repetition rates ug tuning ranges. Ang all-fiber solution nga naugmad niining higayona dili lang nagpasimple sa arkitektura sa sistema apan nakakunhod usab sa gasto ug pagkakomplikado. Kini nagtugot sa direktang pagmugna og sub-20 femtosecond, nga ma-tunable sa 400 ngadto sa 700 nanometers ug lapas sa high-power pulses sa taas nga repetition frequency nga 4.8 MHz. Nakab-ot sa research team kini nga breakthrough pinaagi sa usa ka tukma nga gidisenyo nga arkitektura sa sistema. Una, gigamit nila ang usa ka hingpit nga polarization-preserving mode-locked ytterbium fiber oscillator nga gibase sa nonlinear amplification ring mirror (NALM) isip tinubdan sa liso. Kini nga disenyo dili lang nagsiguro sa dugay nga kalig-on sa sistema, apan naglikay usab sa problema sa pagkadaot sa pisikal nga saturated absorbers. Human sa preamplification ug pulse compression, ang seed pulses gipaila sa GMNA stage. Gigamit sa GMNA ang self-phase modulation ug longitudinal asymmetric gain distribution sa optical fibers aron makab-ot ang spectral broadening ug makamugna og ultrashort pulses nga adunay hapit hingpit nga linear chirp, nga sa katapusan gi-compress ngadto sa sub-40 femtoseconds pinaagi sa grating pairs. Atol sa RDW generation stage, gigamit sa mga tigdukiduki ang self-designed ug manufactured nga nine-resonator anti-resonance hollow-core fibers. Kini nga klase sa optical fiber adunay ubos kaayo nga loss sa pump pulse band ug sa visible light region, nga nagtugot sa enerhiya nga episyente nga ma-convert gikan sa pump ngadto sa dispersed wave ug malikayan ang interference nga gipahinabo sa high-loss resonant band. Ubos sa labing maayong mga kondisyon, ang dispersion wave pulse energy output sa sistema makaabot sa 39 nanojoules, ang pinakamubo nga pulse width makaabot sa 13 femtoseconds, ang peak power makaabot sa 2.2 megawatts, ug ang energy conversion efficiency makaabot sa 13%. Mas kulbahinam pa kay pinaagi sa pag-adjust sa gas pressure ug fiber parameters, ang sistema dali nga mapalapdan ngadto sa ultraviolet ug infrared bands, nga makab-ot ang wideband tuning gikan sa deep ultraviolet ngadto sa infrared.

Kini nga panukiduki dili lamang adunay dakong importansya sa pundamental nga natad sa photonics, apan nagbukas usab ug bag-ong sitwasyon alang sa industriyal ug aplikasyon nga mga natad. Pananglitan, sa mga natad sama sa multi-photon microscopy imaging, ultrafast time-resolved spectroscopy, material processing, precision medicine, ug ultrafast nonlinear optics research, kini nga compact, episyente, ug barato nga bag-ong klase sa ultrafast light source maghatag sa mga tiggamit ug wala pa sukad nga mga himan ug pagka-flexible. Ilabi na sa mga senaryo nga nanginahanglan ug taas nga repetition rates, peak power ug ultra-short pulses, kini nga teknolohiya walay duhaduha nga mas kompetisyon ug adunay mas dako nga potensyal sa promosyon kon itandi sa tradisyonal nga titanium-sapphire o optical parametric amplification systems.

Sa umaabot, ang research team nagplano nga dugang nga ma-optimize ang sistema, sama sa pag-integrate sa kasamtangang arkitektura nga adunay daghang free-space optical components ngadto sa optical fibers, o bisan sa paggamit og usa ka Mamyshev oscillator aron ilisan ang kasamtangang kombinasyon sa oscillator ug amplifier, aron makab-ot ang miniaturization ug integration sa sistema. Dugang pa, pinaagi sa pagpahiangay sa lain-laing klase sa anti-resonance fibers, pagpaila sa Raman active gases ug frequency doubling modules, kini nga sistema gilauman nga mapalapdan ngadto sa mas lapad nga band, nga maghatag og all-fiber, wideband, ultrafast laser solutions para sa daghang fields sama sa ultraviolet, visible light ug infrared.

Hulagway 1. Eskematikong dayagram sa pag-tune sa pulsed laser