Šanchajaus optikos ir mašinų institutas daro pažangą tiksliai sinchronizuodamas ultratrumpų impulsų lazerius, naudojant antirezonansinius tuščiavidurius pluoštus

Neseniai Valstybinė pagrindinė stipraus lauko lazerinės fizikos laboratorija, Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų institutas, Kinijos mokslų akademija, Raselio pažangių šviesos bangų mokslo centras, Hangdžou Optikos ir tiksliųjų mašinų institutas, Efibe (Ningbo) Optoelectronics Technology Co., Ltd. ir Wuhan technologijos universitetas padarė pažangą siekdami tikslaus ultratrumpų impulsų lazerių sinchronizavimo naudojant antirezonansinį tuščiavidurį pluoštą. Mokslininkų grupė pirmą kartą pranešė apie aktyvią ultratrumpų impulsų lazerio sinchronizavimo technologiją, pagrįstą antirezonansiniu tuščiavidurių šerdies pluoštu, kuri užtikrina mažą triukšmą ir didelio efektyvumo perdavimą bei tikslią plačiajuosčio ultratrumpojo impulsinio lazerio laiko kontrolę su 2,23 fs (RMS) sinchronizacijos tikslumu. . Tyrimo rezultatai buvo pristatyti kaip „Labai stabilus, lankstus mikrodžaulių lygio itin greitų impulsų pristatymas vakuuminiuose antirezonansiniuose tuščiaviduriuose pluoštuose aktyviam sinchronizavimui“ buvo paskelbtas Optics Letters.
Itin tiksli sinchronizacijos valdymo technologija, pagrįsta ultratrumpų impulsų lazeriais, buvo plačiai naudojama įvairiuose dujų pedaluose ir intensyviuose lazeriniuose įrenginiuose, o tai labai pagerino didelių mokslinių prietaisų laiko valdymo tikslumą. Svarbiausias didelio tikslumo laiko sinchronizavimas yra užtikrinti stabilų ultratrumpų impulsų lazerių perdavimą dideliais atstumais. Tradiciniu kvarco pluoštu sunku pasiekti didelio našumo itin trumpų impulsų lazerių, kurių vieno impulso energija viršija mikrodžaulius, perdavimą. Taip yra dėl didelės itin trumpų impulsų lazerių galios mikrodžaulių diapazone, kurie gali greitai kaupti pernelyg didelius netiesiškumus pluošte su lydyto silicio dioksido šerdimi, todėl impulsas iškraipomas tiek laiko, tiek dažnio srityse.
Siekdama išspręsti šią problemą, tyrėjų komanda naudojo antirezonansinį tuščiavidurį pluoštą, kad būtų pasiektas stabilus ir efektyvus ultratrumpų lazerio impulsų perdavimas, kai vieno impulso energija buvo maždaug mikrodžaulių, o impulso plotis mažesnis nei 200 fs, ir sėkmingai panaudojo. jis skirtas didelio tikslumo lazerio impulsų sinchronizavimo tyrimams. Kai ultratrumpieji lazerio impulsai perduodami vakuuminiu antirezonansiniu tuščiaviduriu pluoštu, jų spektrai ir impulsų plotis iš esmės nesikeičia dėl efektyvaus netiesinio dujų poveikio slopinimo, o lazerio impulsai pluošto išvestyje yra panašūs į prie įėjimo pagal vidutinę galią ir spektrinį stabilumą. Dėl bangolaidžio charakteristikų išvesties lazerio nukreipimo stabilumas pagerinamas nuo 6 μrad iki 1 μrad, o lazerio impulso virpėjimas gali būti kontroliuojamas iki 2,23 fs (RMS) per 90 minučių po perdavimo per 10 m tuščiavidurį pluoštą. Šis tyrimas patikrina itin greito optinio-optinio sinchronizavimo, pagrįsto antirezonansiniu tuščiaviduriu pluoštu, pagrįstumą, ir atkreipia dėmesį į antirezonansinio tuščiavidurio pluošto potencialą valdyti didelių lazerinių ir dujų pedalų įrenginių laiko sinchronizavimą.
Susijusį darbą rėmė Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas, Nacionalinė podoktorantūros inovacijų talentų paramos programa, Kinijos mokslų daktaro laipsnio fondas, Kinijos mokslų akademijos Fundamentinių tyrimų jaunosios komandos programa, Šanchajaus mokslo bazinių tyrimų programa ir Technologijų inovacijų veiksmų planas ir Zhangjiang laboratorijos statybos ir eksploatavimo programa.