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紫外光谱激光脉冲效率打破记录

时间:2021-02-16
在华沙大学物理学院的一组研究人员刚公布的一个报告,有关他们利用微型三倍频器件在紫外光谱产生飞秒激光脉冲应用于的情况。比起先前所用于的设备该设备所具备的效率要提升三倍,并合适指尖大小的尺寸,这个成果是由于在设计阶段华沙研发的一个独有的软件包。随着新技术的发展,激光器覆盖面积更加大的光谱,但有些波长依然不更容易构建。这还包括大约300纳米的紫外(UV)频带,尤其是如果要构建较短脉冲持续时间且具备高强度。一般来说情况下,UV脉冲产生一般是由非线性过程产生,如二次谐波产生或和频的产生,其中新的光子通过变换总和基本脉冲光子的能量使其具备更高的能量且具备一个新的颜色构成。然而,这些过程的效率是很低的。多年来,分析光传播模型或非常简单的数值仿真被用来设计变频器。他们容许科学家调整设备参数,一般来说一次一个。这种方法造成未曾缩放的红外飞秒激光到紫外线第三谐波的切换效率仍然很低,在百分之10左右。“这就看起来在实验室中,这儿一个旋钮,那儿一个旋钮地调整,一旁看著紫外输出功率并企图寻找其最大化点。百分之10是作为一个这种方法所构建的最差结果,”MichalNejbauer说道,他目前是华沙大学物理学院的研究小组的一名研究员。但减少计算能力结合的智能编程技巧容许的全局优化的频率切换过程,从红外到紫外光的切换这是第一次用于这种方法。“我们新的研发的、开源的软件包,叫作轻骑兵,甚至让一个没经验的用户创建一个简单的、立体的、精确的仿真多个脉冲的传播和对话,用非常简单的块:输入脉冲参数,介质的材料性质和过程就能构建”TomaszKardas说明说道,他研发了这一个软件。“一旦我们定义了输入脉冲的参数,如能量、时间和空间的光束产于,我们基本上开始找寻在一个大空间的最佳设计参数:非线性晶体厚度、光斑大小、光束裙方位,等等,让我们吃惊的是,一旦我们寻找这些最佳值,辟器件并对其性能展开了测试,输入光脉冲的正是仿真时的样子。

紫外光谱激光脉冲效率打破记录

这种定量协议处在一个屏幕上,然后在实验室测量出有的沦为非线性光学上十分少见的结果。”但减少其切换过程的效率有三倍大小,到百分之30以上,只是第一步。研究人员还致力于其小型化。而没用于多个组件加装在实验台,它们三倍频谐波发生器只是一块小小的晶体冲刷在一起。“事实上,一英寸的金属架,使所有的元素融合在一起,是整个设置的仅次于部分,”PawelWnuk说明说道,他领导了该器件的特性实验的实行。因此,该倍频器的原型的整体体积大约大于传统设计的1000倍。