Shanghai optika- ja masinainstituut teeb edusamme ultralühikeste impulsslaserite täppissünkroniseerimisel, kasutades resonantsivastaseid õõneskiude

Hiljuti asus Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai optika ja täppismasinate instituut, Hangzhou optika ja täppismasinate instituut, Efibe (Ningbo) optoelektroonika instituut Russelli valguslainete teaduse keskus tugeva välja laserfüüsika riikliku võtmelaboratoorium. ja Wuhani tehnikaülikool on teinud edusamme ultralühikeste impulsslaserite täppissünkroniseerimisel, kasutades antiresonantset õõneskiudu. Uurimisrühm teatas esimest korda antiresonantsel õõneskiul põhineva ultralühiimpulsslaseri aktiivsest sünkroniseerimistehnoloogiast, mis saavutab madala mürataseme ja kõrge efektiivsusega lairiba ultralühiimpulsslaseri ülekande ja täpse ajakontrolli 2,23 fs (RMS) sünkroonimistäpsusega. . Uurimistulemused esitati ajakirjas Optics Letters avaldatud kujul "Väga stabiilne ja paindlik mikrodžauli tasemel ülikiirete impulsside edastamine vaakumiga antiresonantsetes õõnestuumakiududes aktiivseks sünkroniseerimiseks".
Ultralühikeste impulsslaseritel põhinevat ülitäpset sünkroniseerimise juhtimistehnoloogiat on laialdaselt kasutatud erinevates gaasipedaalides ja intensiivsetes laserseadmetes, mis on oluliselt parandanud suurte teadusseadmete ajajuhtimise täpsust. Aja ülitäpse sünkroonimise võti on tagada ülilühikeste impulsslaserite pikamaa stabiilne edastamine. Traditsioonilise kvartskiuga on raske saavutada ülilühikeste impulsslaserite suure jõudlusega ülekandeid, mille ühe impulsi energia on üle mikrodžauli. Selle põhjuseks on ülilühikeste impulsslaserite suur tippvõimsus mikrodžauli vahemikus, mis võib sulatatud ränidioksiidi südamikuga kiududesse kiiresti koguneda liigset mittelineaarsust, mille tulemuseks on impulsi moonutamine nii aja- kui ka sageduspiirkonnas.
Selle probleemi lahendamiseks kasutas uurimisrühm resonantsvastast õõneskiudu, et saavutada ülilühikeste laserimpulsside stabiilne ja tõhus ülekanne ühe impulsi energiaga, mis oli suurusjärgus mikrodžauli ja impulsi laius alla 200 fs, ning kasutas edukalt. see ülitäpsete laserimpulsside sünkroniseerimise uuringute jaoks. Ultralühikeste laserimpulsside edastamisel tühjendatud antiresonantses õõneskius jäävad nende spektrid ja impulsi laiused gaasi mittelineaarsete efektide tõhusa mahasurumise tõttu suures osas muutumatuks ning kiu väljundis olevad laserimpulsid on võrreldavad nendega. sisendis keskmise võimsuse ja spektraalse stabiilsuse osas. Tänu lainejuhi omadustele paraneb laseri väljundi stabiilsus 6 μrad-lt 1 μrad-ni ja laserimpulsi värinat saab 90 minuti jooksul pärast edastamist läbi 10 m õõneskiu reguleerida 2,23 fs-ni (RMS). See uuring kontrollib antiresonantsel õõnestuumakiul põhineva ülikiire optilise-optilise sünkroonimise teostatavust ja juhib tähelepanu antiresonantse õõnestuumakiu potentsiaalile suurte laser- ja gaasipedaaliseadmete aja sünkroonimise juhtimiseks.
Sellega seotud tööd toetasid Hiina riiklik loodusteaduste sihtasutus, riiklik järeldoktorantuuri innovatsioonitalendi toetusprogramm, Hiina järeldoktorantuuri teadusfond, Hiina teaduste akadeemia alusuuringute noorte meeskonna programm, Shanghai teaduse alusuuringute programm ja Tehnoloogiainnovatsiooni tegevuskava ning Zhangjiangi labori ehitus- ja tegevusprogramm.