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上海长方光学仪器有限公司

我国科学家实现相干合成飞秒激光脉冲全相位锁定与调控

2019-08-16 16:37:25  来源:仪器网整合 浏览量:1312次
【导读】超快激光脉冲之间的同步与相干合成已成为近年来激光物理领域的重要研究课题。

  当两束或更多束具有不同波长的光场同时在光纤中传输时,它们将同光纤中的非线性效应发生相互作用。这种入射波之间的耦合就是所谓的交叉相位调制。然而对于交叉相位调制的一个最主要的应用是利用交叉相位调制产生压缩脉冲对。尽管利用自相位调制引起的啁啾压缩脉冲,但是这种技术不能用来压缩低能量的脉冲。由于XPM也能对光脉冲施加频率啁啾, 因此能用来压缩弱脉冲。SPM技术与它不需要入射脉冲有较高的强度和能量,所以交叉相位调制对脉冲压缩有重要意义。

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  我国科学家采用f-to-2f自参考装置,将两束待合成超快激光中的长波部分倍频后与短波部分进行光谱干涉,实现了超快激光脉冲之间的全相位锁定调控。实现两路激光脉冲之间RT与CEP两个变量的精确测量。

  此研究成果为新型光场调控物理提供了全新的研究手段。

  激光相干合成技术

  一方面能在保持光束质量的同时, 提高激光器的输出功率(能量);另一方面, 相干合成装置的模块化结构, 克服了热造成高能激光平均亮度下降的影响。目前激光相干合成技术已经成为高能激光技术发展的重要方向之一,在激光加工及军事应用等领域具有广阔的应用前景。

  大功率激光器在激光切割、激光焊接和作为激光武器等领域里具有广泛的应用前景, 研制大功率高质量的激光器越来越受到各国政府的重视。化学激光器、固体激光器和光纤激光器作为高能激光器的实现途径都己经取得了一定的研究成果。氟化氖和氧碘两种化学激光器的输出功率分别达到了兆瓦级和十万瓦级 , 但是其庞大的体积和质量始终是推广应用的巨大瓶颈。

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  飞秒光脉冲

  最早的飞秒脉冲激光器是用碰撞锁模方法在染料激光器中产生的。这种激光器利用有机染料的快速吸收和增益饱和来产生数十飞秒的激光脉冲。 但是这种染料激光器中, 染料需要喷射成薄膜状, 需要循环, 还有毒性, 很难普及。

  近年来出现的过渡元素掺杂的激光晶体具有非常宽的荧光光谱, 能够支持飞秒脉冲的产生, 为了充分利用这个带宽来产生飞秒脉冲, 必须开发新的锁模技术, 传统锁模方法例如有机染料慢饱和吸收器要求谐振腔的往复时间与上能级的寿命相比拟。

  我国很重视发展飞秒脉冲技术, 在西安光学精密机械研究所和中山大学分别设立了国家重点瞬态过程实验室和超快光谱实验室, 实施863计划, 跟踪国际飞秒技术的发展。我们的飞秒脉冲研究不应局限于国内目前的应用水平, 而停留在跟踪国际发展趋势的阶段, 只要有独创的技术, 照样可以参与国际竞争。


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2019-08-16 16:37:25
标签:激光相干合成技术 , 飞秒光脉冲 , 大功率激光器 , 飞秒脉冲
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