上海光机所在基于非线性压缩的周期量级光源产生方面取得进展

  • 文/图 上海光机所 (中国科学院上海光学精密机械研究所)
  • 创建于 2022-07-01
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  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在近红外超强超短脉冲非线性压缩方面取得新进展。研究团队利用单级充气空芯光纤展宽光谱并采用宽带啁啾镜补偿色散压缩脉冲,产生了周期量级近红外超强超短脉冲。相关研究成果以“1 μm few-cycle pulse generation in a single-stage gas-filled hollow core fiber”为题发表于《光学与激光技术》(Optics and laser technology)。

  近红外周期量级超强超短激光在超快科学与强场物理领域有着广泛的应用前景,包括驱动高次谐波及太赫兹辐射、探索分子中的飞秒电子动力学以及材料加工等。目前,充气空芯光纤技术,由于其装置简单、光谱展宽量大、光束质量好、波长适应性广等优势,已被广泛用于产生高能周期量级脉冲。

  在该研究中,研究人员将1μm的飞秒激光注入到充满惰性气体的空心光纤内,在保证输出效率的情况下调节气压,利用自相位调制光谱展宽原理,实现了近红外超连续谱的输出,并通过宽带啁啾镜对输出脉冲进行精准色散补偿,获得0.92mJ、7.7fs(约2.3个光周期)的周期量级近红外超强超短脉冲。该方案可以用来产生更高能量、更高平均功率和更短脉冲宽度的超强超短激光,为超快科学和强场物理开辟一条新途径。

  相关工作得到了中国科学院B类先导专项、国家自然科学基金委等的项目支持。

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图1 实验装置图

图2 压缩脉冲的(a)时域和(b)光谱

图3 (a)输出脉冲的光谱稳定性; (b)输入脉冲和输出脉冲的能量稳定性;输出脉冲的(c)近场光斑和(d)远场光斑

责任编辑:刘虹洁