罗切斯特大学研究出超快激光脉冲新技术

2020-07-25 11:30

罗切斯特大学的研究人员正在制定一项新的标准，即在波长范围更广的范围内产生超快激光脉冲。在《物理评论快报》上发表的一篇文章中，罗切斯特大学光学助理教授William Renninger和他的实验室成员描述了一种名为“拉伸脉冲孤子克尔谐振器”的新设备，该设备可以增强超快激光脉冲的性能。这项工作对一系列工程和生物医学应用，如光谱学、频率合成、测距、脉冲产生等，具有重要的意义。

该装置能产生超快激光脉冲，其数量级为飞秒，也就是千万亿分之一秒，它不受激光光源特有的物理限制——激光科学家称之为激光增益——以及光源波长的限制。“简单地说，这是无增益光纤能产生的最短脉冲，”Renninger说。

图片来源：罗切斯特大学

Renniger和他的同事对克尔谐振器进行了改进。他们发现了一种新的孤子，这种孤子可以在匀速传播的同时保持形状，从而克服了其他版本克尔谐振器中脉冲持续时间的挑战。Renniger说：“它是稳定的，因为它不断重复同样的事情，变长，变短，变长又变短。”

研究人员在论文中表示，这种脉冲“具有宽频带和210飞秒的压缩脉冲持续时间，这是迄今为止从光纤克尔谐振器观察到的最短脉冲持续时间。”

Renninger说：“虽然现在就有商业产品可供使用，但它们非常昂贵。许多研究小组在设备方面的预算有限，因此无法使用它们。”因为研究的大部分经费都将用于专业技术，而不是组件，因此他的团队将利用部分职业基金，为规模较小的大学的研究团队提供咨询，指导他们如何设计和制造用于基础研究的飞秒激光器。Renninger说：＂我们的最终目标是在我们的网站上为每个人发布基础研究的飞秒激光器设计指南。”Renninger是飞秒激光光源的专家，在康奈尔大学获得了应用物理学的学士和博士学位。在加入罗切斯特光学研究所之前，他是耶鲁大学应用物理系的博士后和副研究员。