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研究人员制造出更强大、更通用的超快激光脉冲

作者:光行天下小萌新译 来源:物理学家组织网 时间:2020-07-25 13:44 阅读:181 [投稿]
罗切斯特大学的研究人员正在设定一个新的标准,以产生比传统激光源更宽的波长范围内的超快激光脉冲。

罗切斯特大学的研究人员正在设定一个新的标准,以产生比传统激光源更宽的波长范围内的超快激光脉冲。

发表在《Physical Review Letters》上的论文中,光学助理教授William Renninger和他的实验室成员一起描述了一种被称为 "拉伸脉冲孤子Kerr谐振器 "的新设备,它增强了超快激光脉冲的性能。这项工作对一系列工程和生物医学应用具有重要意义,包括光谱学、频率合成、测距、脉冲生成等。


图片来源:罗切斯特大学

该装置创造了一个超快激光脉冲,飞秒级,它摆脱了激光光源特有的物理限制以及光源波长的限制。"简单地说,这是有史以来无增益光纤源发出的最短脉冲,"Renninger说。

Renninger和他的研究生研究团队和博士后同事对Kerr谐振器进行了改进,用于产生飞秒激光脉冲,飞秒级激光脉冲一直是大量研究的主题。

该实验室通过发现一种新的孤子,一种短脉冲或局部波包络,在以恒定速度传播的同时保持其形状,克服了其他版本的Kerr谐振器在脉冲持续时间方面的挑战。Renninger的装置中产生的孤子与其他Kerr谐振器中的孤子不同,特别是在它们产生的拉伸脉冲的形状和行为上。

"它是稳定的,因为它不断重复同样的事情,变得更长,然后更短。"Renninger说。

研究人员在论文中指出,这些脉冲 "具有宽广的光谱带宽和210飞秒的压缩脉冲持续时间,这是迄今为止从光纤Kerr谐振器中观察到的最短的脉冲持续时间"。

主要作者Xue Dong是Renninger实验室的研究生研究助理。除Renninger外,其他共同作者还有该实验室的研究生研究助理Qian Yang和Christopher Spiess,以及该实验室的前博士后助理Victor Bucklew。

让超快激光器更容易使用

Renninger是创建飞秒激光器源的专家,他在康奈尔大学获得应用物理学学士和博士学位。在加入光学研究所之前,他是耶鲁大学应用物理系的博士后和副研究科学家。

他最近获得了美国国家科学基金会CAREER奖,其中包括资助创建设计和创建产生飞秒脉冲的先进激光源的开源信息访问。

"现在有商业产品,但它们非常昂贵。对于许多设备预算有限的研究小组来说,它们是令人望而却步的,"Renninger说。

大部分成本是用于专业技术,而不是组件,因此他的小组将利用CAREER的部分资金为小型大学的研究小组提供咨询,如何设计和构建用于基础研究的飞秒激光器。

"最终目标是在我们的网站上为大家发布一份设计指南,"Renninger说。

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