[ad_1]

تمیز کردن غیر خطی پرتو در لیزرهای مسدود شده فضایی

طرح کلی مفهومی طرح حفره کنترل شده با پراکندگی. اعتبار: Tecin و همکاران ، 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 فیبر 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 زیاد 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 پرتو غیرخطی در حفره لیزر چند حالته.

قفل حالت فضایی-زمانی

رویکرد سنتی برای غلبه بر مشکل سطح قدرت ، ابتدا تولید پالس های فوق کوتاه با قدرت کم (اصطلاحاً نوسانگرهای لیزری) و به دنبال آن آبشار تقویت کننده ها برای افزایش سطح توان است. اما تقویت کننده خارجی باعث افزایش هزینه و پیچیدگی می شود.

اخیراً ، الیاف چند حالته ، به ویژه الیاف چند حالته با شاخص درجه ، 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 فضایی – زمانی رویکرد جدیدتری 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.

تمیز کردن غیر خطی پرتو در لیزرهای مسدود شده فضایی

طرح اندازه گیری حفره لیزر و مشخصات پرتو. (a) QWP ، صفحه چهارم موج ؛ HWP ، صفحه نیمه موج ؛ PBS ، جدا کننده تیر قطبی ISO ، مقره ؛ SF ، فیلتر فضایی. (ب) توسعه مشخصات پرتو خروجی در نزدیکی میدان برای کاهش تلفات یک حفره موج مداوم به یک حالت بلوک از حالت انرژی پالس خروجی 8 nJ اعتبار: Tecin و همکاران ، Doi 10.1117 / 1.AP.2.5. 056005.

کیفیت پرتو تک حالت از طریق تمیز کردن غیر خطی پرتو

محققان EPFL تمیز کردن پرتوی غیر خطی را در یک حفره لیزر چند حالته – اولین نمایش در نوع خود – نشان داده اند که تولید پالس های فوق کوتاه با انرژی بالا با 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 نبض فوق کوتاه است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که کیفیت پرتوی خوب ، انرژی پالس بالا و مدت زمان پالس زیر 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.


تیم تحقیقاتی در حال عبور از مرز پالس های لیزر با انرژی بالا است


اطلاعات بیشتر:
Uğur Teğin و همکاران ، خروجی تک حالت با کنترل غیرخطی های مکانی – زمانی در لیزرهای فیبر چند حالته فمتوثانیه قفل شده ، فوتونیک پیشرفته (2020) DOI: 10.1117 / 1.AP.2.5.056005

نقل قول: تمیز کردن غیر خطی پرتو در لیزرهای قفل شده با فضا (2020 ، 1 دسامبر) در تاریخ 1 دسامبر سال 2020 از https://phys.org/news/2020-12- غیرخطی-لیزرهای-حالت-قفل شده .html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir