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上海長方光學儀器有限公司

我國科學家實現相干合成飛秒激光脈沖全相位鎖定與調控

2019-08-16 16:37:25  來源:儀器網整合 瀏覽量:2592次
【導讀】超快激光脈沖之間的同步與相干合成已成為近年來激光物理領域的重要研究課題。

  當兩束或更多束具有不同波長的光場同時在光纖中傳輸時,它們將同光纖中的非線性效應發生相互作用。這種入射波之間的耦合就是所謂的交叉相位調制。然而對于交叉相位調制的一個最主要的應用是利用交叉相位調制產生壓縮脈沖對。盡管利用自相位調制引起的啁啾壓縮脈沖,但是這種技術不能用來壓縮低能量的脈沖。由于XPM也能對光脈沖施加頻率啁啾, 因此能用來壓縮弱脈沖。SPM技術與它不需要入射脈沖有較高的強度和能量,所以交叉相位調制對脈沖壓縮有重要意義。

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  我國科學家采用f-to-2f自參考裝置,將兩束待合成超快激光中的長波部分倍頻后與短波部分進行光譜干涉,實現了超快激光脈沖之間的全相位鎖定調控。實現兩路激光脈沖之間RT與CEP兩個變量的精確測量。

  此研究成果為新型光場調控物理提供了全新的研究手段。

  激光相干合成技術

  一方面能在保持光束質量的同時, 提高激光器的輸出功率(能量);另一方面, 相干合成裝置的模塊化結構, 克服了熱造成高能激光平均亮度下降的影響。目前激光相干合成技術已經成為高能激光技術發展的重要方向之一,在激光加工及軍事應用等領域具有廣闊的應用前景。

  大功率激光器在激光切割、激光焊接和作為激光武器等領域里具有廣泛的應用前景, 研制大功率高質量的激光器越來越受到各國政府的重視。化學激光器、固體激光器和光纖激光器作為高能激光器的實現途徑都己經取得了一定的研究成果。氟化氖和氧碘兩種化學激光器的輸出功率分別達到了兆瓦級和十萬瓦級 , 但是其龐大的體積和質量始終是推廣應用的巨大瓶頸。

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  飛秒光脈沖

  最早的飛秒脈沖激光器是用碰撞鎖模方法在染料激光器中產生的。這種激光器利用有機染料的快速吸收和增益飽和來產生數十飛秒的激光脈沖。 但是這種染料激光器中, 染料需要噴射成薄膜狀, 需要循環, 還有毒性, 很難普及。

  近年來出現的過渡元素摻雜的激光晶體具有非常寬的熒光光譜, 能夠支持飛秒脈沖的產生, 為了充分利用這個帶寬來產生飛秒脈沖, 必須開發新的鎖模技術, 傳統鎖模方法例如有機染料慢飽和吸收器要求諧振腔的往復時間與上能級的壽命相比擬。

  我國很重視發展飛秒脈沖技術, 在西安光學精密機械研究所和中山大學分別設立了國家重點瞬態過程實驗室和超快光譜實驗室, 實施863計劃, 跟蹤國際飛秒技術的發展。我們的飛秒脈沖研究不應局限于國內目前的應用水平, 而停留在跟蹤國際發展趨勢的階段, 只要有獨創的技術, 照樣可以參與國際競爭。


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2019-08-16 16:37:25
標簽:激光相干合成技術 , 飛秒光脈沖 , 大功率激光器 , 飛秒脈沖
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