[ad_1]

تصویر

تصویر: طرح کلی مفهومی طرح حفره کنترل شده با پراکندگی. چشم انداز بیشتر

اعتبار: ته؟ در دیگران ، Doi 10.1117 / 1.AP.2.5.056005

در چند دهه گذشته ، فقط حالتهای موقتی برای لیزرهای حالت ثابت با استفاده از الیاف تک حالت در نظر گرفته شده است. لیزرهای الیاف قفل شده تک حالته به لطف افزایش دوپینگ ، حالت تک حالت ذاتی و تنظیمات جمع و جور ، مزایایی را ارائه می دهند. با این حال ، از نظر سطح قدرت ، لیزرهای فیبر ثابت از غیرخطی بودن بالا رنج می برند ، که با اندازه هسته کوچک الیاف تک حالته معرفی می شود. محققان École Polytechnique Fédérale de Lausanne ، سوئیس (EPFL) به تازگی رویکرد جدیدی را برای تولید پالس های فوق کوتاه با انرژی بالا با کیفیت پرتو تک حالت ایجاد کرده اند: تمیز کردن غیر خطی پرتو در یک حفره لیزر چند حالته.

قفل حالت فضایی-زمانی

روش سنتی برای غلبه بر مشکل سطح قدرت ، ابتدا تولید پالس های فوق کوتاه با توان کم است (اصطلاحاً نوسانگرهای لیزری) ، و سپس با افزایش آب آمپلی فایرها ، سطح قدرت افزایش می یابد. اما تقویت کننده خارجی باعث افزایش هزینه و پیچیدگی می شود.

اخیراً ، الیاف چند حالته ، به ویژه الیاف چند حالته با شاخص درجه بندی شده ، به دلیل پراکندگی کم مد و تمرکز خودکار دوره ای نور در داخل ، توجهات را به خود جلب کرده اند. تمیز کردن پرتو فضایی ، تبدیل طول موج و قفل شدن حالت مکانی – زمانی با الیاف چند حالته با شاخص درجه بندی شده نشان داده می شود.

مسدود کردن حالت مکانی – زمانی یک رویکرد جدیدتر برای تولید پالس های فوق کوتاه است. این یک تعادل بین اثرات مکانی و زمانی در یک حفره لیزری چند حالته ایجاد می کند که مسیرهای مختلفی را برای هدایت نور پشتیبانی می کند. قطر بزرگ چند حالته هسته فیبر ، غیرخطی بودن حفره را کاهش می دهد و به سیستم اجازه می دهد تا بدون تقویت خارجی به انرژی پالس بالا برسد. با این حال ، به دلیل ماهیت چند حالته ، لیزرهای فضا-زمان با قدرت بالا از پرتوی خروجی با کیفیت پایین رنج می برند.

کیفیت پرتو تک حالت از طریق تمیز کردن غیر خطی پرتو

محققان EPFL تمیز کردن پرتوی غیر خطی را در حفره لیزر چند حالته – اولین نمایش در تاریخ – نشان داده اند که تولید پالس های فوق کوتاه با انرژی بالا و کیفیت پرتو تک حالت را امکان پذیر می کند. گزارش آنها ، منتشر شده در مجله دسترسی آزاد مورد بررسی قرار گرفت فوتونیک پیشرفته، نشان می دهد که خصوصیات ضربه ای موقتی درون حفره ای به یک مسیر امکان می دهد تا با رسیدن قفل حالت ، یک پرتو با کیفیت بالا تولید کند.

طراحی آنها امکان تولید کمتر از 100 پالس فموتثانیه با انرژی پالس بالا (> 20 nJ) و کیفیت پرتو با مقدار M2 (کمتر از 1.13 بدون تقویت خارجی) را به صورت فشرده و ارزان فراهم می کند. این تیم پویایی حفره پیچیده را از طریق شبیه سازی با یک حالت مجاز بررسی کردند و تمیز کردن عددی و تجربی غیر خطی پرتو را تأیید کردند.

نویسنده ارشد Ugur Tegin خاطرنشان می کند که کار تیم او راهی جدید برای تسلط و کنترل پویایی غیرخطی فضایی-زمانی برای تولید یک نبض فوق کوتاه است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که کیفیت پرتوی خوب ، انرژی پالس بالا و مدت زمان پالس کمتر از 100 FS از لیزر فیبر می تواند با اجزای استاندارد و تجاری موجود ساخته شود. روش گزارش شده را می توان به الیاف با اندازه هسته بزرگتر گسترش داد تا قدرت را در مقیاس بیشتر حفظ کند و کیفیت پرتو پالس را زیر 100 FS حفظ کند.

###

مقاله اصلی تحقیق را بخوانید: Ugur Tegin و همکاران ، “خروجی حالت تنها با کنترل غیرخطی های مکانی-مکانی در لیزرهای فیبر چند حالته فمتوثانیه قفل شده” ، Adv. فوتون 2 (5) ، 056005 (2020) ، doi 10.1117 / 1.AP.2.5.056005

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir