Ultrashort лазерна технология за вземане на проби от време за вземане на време
След генерирането на ултракортни импулси, те са важен инструмент за изследване в много научни изследвания, като ултрабърза спектроскопия, атентативна наука, генериране на THZ и др., И точното придобиване на ултракортни пулсирани импулси е предпоставката за генерирането и прилагането на ултрашортните импулси.
Традиционните методи за измерване като фотодиоди и измервания на автокорелацията могат да измерват само обвивката на импулса, но не могат да получат фазовата информация на импулса. За да се реши този проблем, са се развили различни техники за измерване на ултракортния импулс, като честотно разрешено оптично гетиране (жаба) и сканиране на дисперсия (D-сканиране). Тези методи са косвени методи, които разчитат на алгоритмите за реконструкция. В сравнение с методите за непряко измерване, методите за директно измерване използват ултрабързи времеви порти за директно проба на ултракортни импулси във времевата област. Следователно, за методите за директно измерване, ядрото се крие в това как да се получат ултрабързи времеви порти. Понастоящем има много начини за формиране на ултрабързи времеви порти, като директно използване на атосекундни импулси, използване на йонизация на тунели, нелинейна технология за вземане на проби от фотопроводимост и др. Тези методи изискват вакуумни системи или изискват прецизно измерване на фотострументи.
Технологията за вземане на проби от пулс за вземане на време, базирана на смущения на процеса на смесване на четири вълнови повърхност на твърдата повърхност
Наскоро Центърът за изследвания на науката и технологиите на Attosecond на Института по оптика и прецизна механика на Xian предложи нова технология за вземане на проби от време за ултракорт лазерни импулси. Тази технология за измерване се основава на нелинеен оптичен ефект от трети ред и получава ултрабързи времеви порти и проби ултракортни импулси във времевата област, като смущава процеса на смесване на твърда повърхност с четири вълни. Ултракортната пулсова устройство за вземане на време за вземане на проби е показано на фигура 1. Първо, ултракоровият импулс е разделен на два лазерни импулса, а именно основният честотен светлинен импулс и пулсът на светлината на смущения, от маска1, и относителното забавяне τ между двамата се контролира от D-образно огледало и пиезоелектрически керамичен разрушителен етап. Тогава се използва вдлъбнат отражател за фокусиране на двете върху предната повърхност на слетия кварцов филийка. Накрая, MASK2 се използва за блокиране на отразения основен импулс на честотната светлина и светлината на смущения, а обектив се използва за фокусиране на генерирания отразен четири вълнов смесителен сигнал в оптичната влакна на спектрометъра.
Първо, експерименталното устройство се използва за измерване на ултракортни импулси с централна дължина на вълната 800 nm и ширина на импулса от около 30 fs, генерирана от лазерна система Ti: Sapphire. Фигура 2 (а) показва формата на вълната на отразения сигнал за смесване на четири вълни, измерен след филтриране. Съответният спектър и фазата в честотната област са показани на фигура 2 (б). Вижда се, че по това време фазата е плоска, почти хоризонтална линия. След това, чрез промяна на дисперсията на пулса на светлината на смущения, се измерва импулсът на смущения под различни чирпи. Резултатите от измерванията са показани на фигури 2 (с)-(е). Фигури 2 (с) и 2 (г) съответстват на положителните лазерни импулси на Chirp, а фигури 2 (д) и 2 (е) съответстват на отрицателни импулси на чирп.
За да се провери надеждността на технологията за вземане на проби от Ultrashort Pulse Time Time, жабата се използва за сравняване на ултракортните импулси. Може да се види от фигури 2 (б), 2 (г) и 2 (е), че резултатите, получени от Frog и технологията за вземане на проби от времевата област, са в добро съгласие. Впоследствие, ултракортните импулси с централна дължина на вълната от 1700 nm и ширина на импулса от приблизително 50 fs са успешно измерени чрез използване на тази експериментална настройка и жаба.
Тъй като процесът на вземане на проби се осъществява на твърдата повърхност, условието за съвпадение на фазата може да бъде автоматично удовлетворено, така че тази технология за измерване е подходяща за измерване на няколко цикъла или дори едноциклични импулси. Впоследствие е изградена многостранна система за след компресиране, базирана на лазерната система Ti: Sapphire и е получена няколко цикъл импулс с централна дължина на вълната от 800 nm и граница на конверсия от около 3,4 цикъла (около 9 fs). След оптимизиране на дисперсията на лазерния импулс след спектрално разширяване и филтриране, формата на вълната на отразения сигнал за смесване на четири вълни е показана на фигура 3 (а), а ширината на импулса му е около 12 fs. Съответният му спектър и фаза са показани на фигура 3 (б).
Горните резултати от измерването показват, че технологията за вземане на проби от Ultrashort Pulse Time Time е подходяща за характеризиране на лазерните импулси с кратък цикъл и няколко цикъла. Понастоящем приложимата дължина на вълната въз основа на съществуващите силициеви и Ingaas детектори е 200-2600 nm. За лазерни импулси с дължина на вълната над 2600 nm, традиционните детектори не могат директно да открият сигнали за смесване с четири вълни. За да се разшири допълнително обхвата на прилагането на тази технология за измерване, ефектът на тройната честота ще бъде използван в бъдеще за индиректно измерване на лазерните импулси с обхват на дължината на вълната 2600-7800 nm.
Центърът за научни и технологични изследвания на Attosecond на Института по оптика и прецизна механика на Xi'an е създаден през май 2021 г., ръководен от изследователите Джао Вей и Фу Юкси. Изследователският център се фокусира върху AttoSecond Science and Technology и провежда изследвания на модерната лазерна технология с висока мощност, лазерната технология със среден инфрачервен фемтосекунда, малко циклични лазерни технологии, меки рентгенови лазер на атентати, атмоскоп, атмосика на атентати, атмосика, нетично изобразяване, не само затаили, силни лазерни физики, с ултрабързни изображения, неетални динамични лизери, силна лазерна физика, и др. Източници, но също така председателства редица основни национални и провинциални научни изследователски проекти, включително редица национални природни научни фондации, ключови планове за научноизследователска и развойна дейност на Министерството на науката и технологиите, предварително проучване на основната научна и технологична инфраструктура на Китайската академия на науките, Shaanxi Natural Science Basic Research Projects. През последните години Центърът за изследвания на науката и технологиите на AttoSecond е преодолял ключовите процеси и технологии на лазери с висока мощност с тънки филми, постигна 1 kHz, 200 MJ на нивото на пикосекундните лазерни изход на ниво MJ за локализиране на лазери от висок клас и изграждането на напреднали приспособления за лазери; предложи и демонстрира метод за директно измерване на лазерно поле във времевата област; и пробиха ключовите трудности на Attosecond във времето, разрешено дифракционно изображение. Центърът за изследвания на науката и технологиите на Attosecond се ръководи от Attosecond Science and Technology, провежда ултрабързи научни изследвания, представени от усъвършенствана ултрабърза лазерна технология и ултрабърза динамична откриване и се ангажира да изгради международно известна планина за ултрабързи научни и технологични изследвания.
