May 15, 2023ฝากข้อความ

เทคโนโลยีออปติคัลแบบไม่เชิงเส้นที่เร็วมาก - เทคโนโลยีการบีบอัดแบบไม่เชิงเส้นของพัลส์แบบแบ่ง

พัลส์แบบแบ่ง (พัลส์แบบแบ่ง) ร่วมกับการขยายแบบออปติคัลทำให้เกิดเทคโนโลยีการขยายพัลส์แบบแบ่ง (DPA) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลายๆ กลุ่มได้ประยุกต์ใช้พัลส์แบบแบ่งกับรูปแบบการบีบอัดแบบพัลส์แบบไม่เชิงเส้นแบบต่างๆ และพัฒนาเทคนิคการบีบอัดแบบไม่เชิงเส้นแบบแบ่งแบบพัลส์เพื่อเพิ่มพลังงานของพัลส์
ผลงานชิ้นแรกที่นำเสนอในฉบับนี้เป็นการรวมการพัลส์แบบแยกส่วนเข้ากับการบีบอัดช่องหลายช่องผ่านเป็นครั้งแรก การบีบอัดช่องหลายช่องมีข้อดีหลายอย่าง เช่น การส่งผ่านที่สูงขึ้นและความเป็นไปได้ของการบีบอัดแบบไม่เชิงเส้นที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของพัลส์กิโลวัตต์และมิลลิจูล อย่างไรก็ตาม มันยังถูกจำกัดด้วยเกณฑ์ความเสียหายทางแสงของช่องและแก๊สไอออไนเซชัน เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้ กลุ่มบริษัท Jena Limpert ในเยอรมนีได้ใช้เทคนิคการแยกพัลส์ในการทดลองการบีบอัดโพรงแบบหลายช่อง ส่วนหน้าคือไฟเบอร์เลเซอร์ที่ใช้การขยายสัญญาณพัลส์ (CPA) ทาง 16-way ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงสังเคราะห์ 8 มม. และการบีบอัด CPA สองขั้นตอน ซึ่งสามารถส่งออกเลเซอร์ที่มีกำลังเฉลี่ย 200 W, พัลส์ พลังงาน 4 mJ และความกว้างของพัลส์ 175 fs เลเซอร์เอาต์พุตถูกแบ่งออกเป็นสี่พัลส์โดยคริสตัล BBO สองอัน จากนั้นเข้าสู่ช่องมัลติพาสเพื่อขยายสเปกตรัม หลังจากนั้นผลึก BBO จะรับรู้การสังเคราะห์พัลส์ และสุดท้าย พัลส์ที่สังเคราะห์ได้จะถูกบีบอัดโดยใช้กระจกส่งเสียงร้องหลายอัน


ลำแสงผ่านช่องมัลติพาส 26 ครั้งด้วยก๊าซอาร์กอน 350 มิลลิบาร์ และประสิทธิภาพเอาต์พุตโดยรวมคือ 84 เปอร์เซ็นต์ โดยมีกำลังเอาต์พุตสุดท้ายที่ 169 วัตต์ สเปกตรัมก่อนและหลังการบีบอัดอยู่ที่ประมาณ 120 นาโนเมตรที่แบนด์วิดท์ 20 dB ของสเปกตรัมที่ถูกบีบอัด . เมื่อพัลส์เข้าใกล้ความกว้างขีดจำกัดการแปลงพัลส์ที่ 32 fs จะเห็นพัลส์ขนาดเล็กเล็กน้อยที่ 800 fs และไม่สามารถมองเห็นพัลส์ขนาดเล็กได้เลยที่ 1600 fs ซึ่งบ่งชี้ถึงคอนทราสต์และการสังเคราะห์โดเมนเวลาพัลส์ที่ดีมาก


งานชิ้นที่สองที่นำเสนอในฉบับนี้เป็นการรวมการบีบอัดแบบแยกพัลส์และแบบกลวงเพื่อบีบอัดแบบพัลส์พลังงานสูง เพื่อหลีกเลี่ยงเอฟเฟกต์การโฟกัสตัวเองและแก๊สไอออไนเซชันโดยการบีบอัดพัลส์ด้วยเส้นใยแกนกลวงที่เต็มไปด้วยแก๊สเฉื่อย ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ การเปลี่ยนสถานะโพลาไรเซชันของพัลส์เป็นโพลาไรซ์แบบวงกลม การแนะนำเกรเดียนต์ของแรงดันแก๊ส และการใช้โหมดลำดับที่สูงกว่าของฮอลโลว์- เส้นใยหลัก แต่วิธีการเหล่านี้ยังไม่สามารถเพิ่มพลังงานพัลส์ที่อัดได้ให้สูงกว่าเกณฑ์ไอออไนเซชันของก๊าซ พวกเขาใช้แคลไซต์ แผ่นครึ่งคลื่น และโพลาไรเซอร์ในการแยกพัลส์และสังเคราะห์พัลส์ ใช้เส้นใยแกนกลวงที่เต็มไปด้วยก๊าซ Xe เป็นตัวกลางขยายสเปกตรัม จากนั้นใช้กระจกส่งเสียงร้องเพื่อบีบอัดพัลส์เดี่ยวที่สังเคราะห์ขึ้น


สเปกตรัมที่ขยายจากการทดลองมีโครงสร้างพาราโบลาทั่วไปที่กว้างขึ้นโดยเอฟเฟ็กต์การมอดูเลตเฟสตัวเอง โดยที่ระยะห่างของแถบการมอดูเลตคือ 0.5 นาโนเมตร ซึ่งตรงกับการหน่วงเวลา 7.2 ps ที่แคลไซต์แนะนำ สุดท้าย กระจกส่งเสียงร้องถูกนำมาใช้เพื่อแนะนำการกระจายของ -18000 fs2 บีบอัดพัลส์เป็น 89 fs ด้วยกำลังสูงสุด 91 เปอร์เซ็นต์ของกำลังสูงสุดของพัลส์จำกัดการแปลง ซึ่งมีพลังงาน 5 0 มิลลิจูล


การประยุกต์ใช้การแยกพัลซิ่งกับแผนการบีบอัดพัลส์แบบไม่เชิงเส้นหลายช่องที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกโดยใช้พัลส์สี่ตัวสำหรับการขยายสเปกตรัมเพิ่มพลังงานพัลส์เอาท์พุตทั้งหมดของการบีบอัดช่องมัลติพาสที่มีอยู่เป็น 3.4 mJ โดยมีกำลังเฉลี่ย 169 WGW Jenkins et al. ใช้การแยกพัลซิ่งเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของไอออไนเซชันในการบีบอัดไฟเบอร์แบบแกนกลวง และสำหรับพัลส์เดี่ยว ไอออนไนซ์จะจำกัดพลังงานพัลส์เอาต์พุตไว้ที่ 2.7 mJ ด้วยการแยกพัลส์ออกเป็นสี่พัลส์พลังงานต่ำ กลุ่มได้รับพัลส์ที่บีบอัดที่ 5.0 mJ

ส่งคำถาม

whatsapp

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม