Institut Optik Dan Jentera Shanghai Membuat Kemajuan dalam Penyegerakan Ketepatan Laser Denyutan Ultrashort Menggunakan Gentian Teras Berongga Anti-resonan

Baru-baru ini, Makmal Utama Negeri bagi Fizik Laser Medan Kuat, Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai, Akademi Sains China, Pusat Russell untuk Sains Gelombang Cahaya Lanjutan, Institut Optik dan Jentera Ketepatan Hangzhou, Efibe (Ningbo) Optoelektronik Technology Co., Ltd dan Universiti Teknologi Wuhan telah mencapai kemajuan dalam mencapai penyegerakan ketepatan laser nadi ultrashort menggunakan gentian teras berongga anti-resonan. Pasukan penyelidik melaporkan buat kali pertama teknologi penyegerakan aktif laser nadi ultrashort berdasarkan gentian teras berongga anti-resonan, yang mencapai bunyi rendah dan penghantaran kecekapan tinggi dan kawalan masa ketepatan laser nadi ultrashort jalur lebar dengan ketepatan penyegerakan 2.23 fs (RMS). . Keputusan penyelidikan telah dibentangkan sebagai "Penyampaian yang sangat stabil dan fleksibel bagi denyutan ultracepat tahap mikrojoule dalam gentian teras berongga anti resonan yang divakum untuk penyegerakan aktif" telah diterbitkan dalam Surat Optik.
Teknologi kawalan penyegerakan ketepatan tinggi berdasarkan laser nadi ultrashort telah digunakan secara meluas dalam pelbagai pedal gas dan peranti laser sengit, yang telah meningkatkan ketepatan kawalan masa peranti saintifik yang besar. Kunci kepada penyegerakan masa berketepatan tinggi adalah untuk memastikan penghantaran laser nadi ultrashort yang stabil jarak jauh. Gentian kuarza tradisional sukar untuk mencapai penghantaran berprestasi tinggi laser nadi ultra-pendek dengan tenaga nadi tunggal di atas joule mikro. Ini disebabkan oleh kuasa puncak tinggi laser nadi ultra-pendek dalam julat microjoule, yang boleh dengan cepat mengumpul ketaklinearan yang berlebihan dalam gentian dengan teras silika bercantum, mengakibatkan herotan nadi dalam kedua-dua domain masa dan frekuensi.
Untuk menangani masalah ini, pasukan penyelidik menggunakan gentian teras berongga anti-resonan untuk mencapai penghantaran denyut laser ultrashort yang stabil dan cekap dengan tenaga nadi tunggal dari susunan microjoule dan lebar nadi kurang daripada 200 fs, dan berjaya digunakan ia untuk kajian penyegerakan nadi laser berketepatan tinggi. Apabila denyutan laser ultrashort dihantar dalam gentian teras berongga anti-resonan yang dialihkan, spektrum dan lebar nadinya kekal tidak berubah sebahagian besarnya disebabkan oleh penindasan berkesan kesan bukan linear gas, dan denyutan laser pada output gentian adalah setanding dengan yang pada input dari segi kuasa purata dan kestabilan spektrum. Terima kasih kepada ciri pandu gelombang, kestabilan penudingan laser keluaran dipertingkatkan daripada 6 μrad kepada 1 μrad, dan jitter nadi laser boleh dikawal kepada 2.23 fs (RMS) dalam masa 90 minit selepas penghantaran melalui gentian teras berongga 10 m. Kajian ini mengesahkan kebolehlaksanaan penyegerakan optik-optik ultrafast berdasarkan gentian teras berongga antiresonan, dan menunjukkan potensi gentian teras berongga antiresonan untuk kawalan penyegerakan masa bagi peranti laser dan pedal gas yang besar.
Kerja berkaitan disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China, Program Sokongan Bakat Inovasi Pasca Kedoktoran Kebangsaan, Yayasan Sains Pasca Kedoktoran Cina, Program Pasukan Muda dalam Penyelidikan Asas Akademi Sains China, Program Penyelidikan Asas Sains Shanghai dan Pelan Tindakan Inovasi Teknologi, dan Program Pembinaan dan Operasi Makmal Zhangjiang.