Ученые добиваются значительных успехов в разработке сверхширокополосных источников белого лазера, охватывающих широкий спектр от ультрафиолета до дальнего инфракрасного диапазона. Эти лазеры находят применение в различных областях, таких как крупномасштабная визуализация, фемтохимия, телекоммуникации, лазерная спектроскопия, зондирование и сверхбыстрые науки.
Однако это преследование сталкивается с проблемами, особенно в выборе подходящих нелинейных сред. Традиционные твердые материалы, хотя и эффективны, склонны к оптическим повреждениям в условиях высокой пиковой мощности. Газовые среды, хотя и устойчивы к повреждениям, обычно страдают низкой эффективностью и техническими сложностями.
Недавно исследователи из Южно-Китайского технологического университета предприняли нетрадиционный шаг и обратились к воде как к нелинейной среде. Обильная и недорогая вода оказывается невосприимчивой к оптическим повреждениям даже под воздействием мощных лазеров. Как сообщается в Advanced Photonics Nexus , вызванное водой расширение спектра включает усиление автофазовой модуляции и стимулированное комбинационное рассеяние, в результате чего получается белый суперконтинуальный лазер с полосой пропускания 435 нм и уровнем 10 дБ, охватывающий впечатляющий диапазон 478–913 нм.
Развивая инновацию, исследователи объединили воду с кристаллом ниобата лития с периодическими полюсами (CPPLN), известным своей надежной нелинейной мощностью второго порядка. Это партнерство не только расширило частотный диапазон белого суперконтинуального лазера, но и сгладило его выходной спектр.
По словам ведущего автора профессора Чжи-Юаня Ли: «Каскадный модуль вода-CPPLN обеспечивает долговечный, высокостабильный и недорогой технический путь для реализации белого лазера «трех уровней» с интенсивной импульсной энергией. , высокая спектральная плоскостность и сверхширокая полоса пропускания».
Результаты сотрудничества между водными ресурсами и CPPLN являются многообещающими. Благодаря энергии импульса 0,6 мДж и полосе пропускания 10 дБ, охватывающей более октавы (413–907 нм), этот сверхширокополосный источник суперконтинуума имеет потенциал для сверхбыстрой спектроскопии и гиперспектральной визуализации.
Ли говорит: «Он обеспечивает высокое разрешение физических, химических и биологических процессов в экстремальных спектральных диапазонах с высоким соотношением сигнал/шум. Он открывает эффективный путь к созданию долговечного, высокостабильного и недорогого белого лазера. с интенсивной энергией импульса, высокой спектральной плоскостностью и сверхширокой полосой пропускания , что открывает путь к новым возможностям в научных исследованиях и приложениях».
Теги: вода, лазер
