May 15, 2023پیام بگذارید

فناوری نوری غیرخطی فوق سریع - فناوری فشرده سازی غیر خطی پالس تقسیم شده

پالس تقسیم شده (نبض تقسیم شده) همراه با تقویت نوری، فناوری تقویت پالس تقسیم شده (DPA) را تولید کرده است. در سال‌های اخیر، گروه‌های زیادی از پالس تقسیم‌شده برای طرح‌های فشرده‌سازی پالس غیرخطی مختلف استفاده کرده‌اند و تکنیک‌های فشرده‌سازی غیرخطی پالس تقسیم‌شده را برای افزایش انرژی پالس توسعه داده‌اند.
اولین کار ارائه شده در این شماره برای اولین بار اسپلیت پالس را با فشرده سازی حفره چند پاسی ترکیب می کند. فشرده‌سازی حفره چند پاسی دارای مزایای زیادی است، مانند انتقال بالاتر و امکان فشرده‌سازی غیرخطی ایمن و مطمئن پالس‌های کیلووات و میلی‌ژول، با این حال، با آستانه آسیب نوری حفره و یونیزاسیون گاز نیز محدود می‌شود. برای غلبه بر این محدودیت‌ها، گروه Jena Limpert در آلمان از تکنیک اسپلیت پالس در آزمایش فشرده‌سازی حفره چند پاسی استفاده کردند. قسمت جلویی یک لیزر فیبری مبتنی بر تقویت پالس (CPA) با قطر پرتو سنتز شده 8 میلی‌متر و فشرده‌سازی دو مرحله‌ای CPA است که می‌تواند لیزری با توان متوسط ​​200 وات، پالس تولید کند. انرژی 4 میلی ژول و عرض پالس 175 fs. لیزر خروجی توسط دو کریستال BBO به چهار پالس تقسیم می‌شود و سپس وارد حفره چند گذری می‌شود تا طیف را گسترش دهد، پس از آن سنتز پالس توسط کریستال‌های BBO محقق می‌شود و در نهایت پالس‌های سنتز شده با استفاده از آینه‌های چندتایی فشرده فشرده می‌شوند.


پرتو 26 بار با گاز آرگون 350 میلی بار از حفره چند پاس عبور می کند و بازده کلی خروجی 84 درصد با توان خروجی نهایی 169 وات است. طیف قبل و بعد از فشرده سازی حدود 120 نانومتر در پهنای باند 20 دسی بل از طیف فشرده است. . هنگامی که پالس به عرض حد تبدیل پالس 32 fs نزدیک می شود، پالس های کوچک ناچیز را می توان در 800 fs مشاهده کرد، و هیچ پالس کوچکی را نمی توان در 1600 fs مشاهده کرد، که نشان دهنده کنتراست و سنتز دامنه زمانی پالس بسیار خوبی است.


کار دوم ارائه شده در این شماره فشرده سازی فیبر با پالس تقسیم و فیبر توخالی را برای فشرده سازی پالس های پر انرژی ترکیب می کند. برای جلوگیری از اثرات تمرکز بر خود و یونیزاسیون گاز با فشرده سازی پالس ها با فیبرهای توخالی پر از گاز بی اثر، گزینه هایی شامل تغییر حالت پلاریزاسیون پالس به قطبش دایره ای، معرفی گرادیان فشار گاز و استفاده از حالت های مرتبه بالاتر توخالی است. فیبر هسته، اما این روش ها هنوز نمی توانند انرژی پالس تراکم پذیر را بالاتر از آستانه یونیزاسیون گاز افزایش دهند. آنها از کلسیت، صفحات نیمه موجی و پلاریزه کننده ها برای تقسیم پالس و سنتز پالس ها استفاده کردند، از یک فیبر توخالی پر از گاز Xe به عنوان محیط گسترش طیفی استفاده کردند، و سپس از یک آینه جیک برای فشرده سازی تک پالس سنتز شده استفاده کردند.


طیف وسیع‌شده تجربی دارای یک ساختار سهموی معمولی است که توسط اثر مدولاسیون خودفاز گسترش می‌یابد، که در آن فاصله نوار مدولاسیون 0.5 نانومتر است که با تأخیر 7.2 ps معرفی‌شده توسط کلسیت مطابقت دارد. در نهایت، از آینه صدای جیک برای معرفی یک پراکندگی -18000 fs2 استفاده می‌شود، و پالس را به 89 fs با قدرت پیک 91 درصد از توان پیک پالس محدود تبدیل، که دارای انرژی 5 است، فشرده می‌کند. 0 mJ.


اولین کاربرد موفقیت‌آمیز اسپلیت پالس در طرح فشرده‌سازی پالس غیرخطی حفره چند گذری با استفاده از چهار پالس برای گسترش طیفی، کل انرژی پالس خروجی فشرده‌سازی حفره چند پاس موجود را به 3.4 میلی‌ژول با توان متوسط ​​169 WGW جنکینز و همکاران افزایش داد. از تقسیم پالس برای غلبه بر محدودیت های یونیزاسیون در فشرده سازی فیبر توخالی استفاده کرد و برای یک پالس، یونیزاسیون انرژی پالس خروجی را به 2.7 میلی ژول محدود کرد. با تقسیم پالس به چهار پالس کم انرژی، گروه یک پالس فشرده 5.{10}} mJ بدست آورد.

ارسال درخواست

whatsapp

تلفن

ایمیل

پرس و جو