Tecnologia de amostragem de domínio do tempo de pulso a laser UltraShort
Desde a geração de pulsos de ultração, eles têm sido uma importante ferramenta de pesquisa em muitos campos de pesquisa científica, como espectroscopia ultra -rápida, ciência da atosagundo, geração thz, etc .} e a aquisição precisa do pulso de ultrasrash (laser pulso é o »1» 1
Traditional measurement methods such as photodiodes and autocorrelation measurements can only measure the envelope of the pulse, but cannot obtain the phase information of the pulse. In order to solve this problem, a variety of ultrashort pulse measurement techniques have evolved, such as frequency-resolved optical gating (FROG) and dispersion scanning (D-scan). These Os métodos são métodos indiretos que dependem dos algoritmos de reconstrução . em comparação com os métodos de medição indiretos, os métodos de medição direta usam os portões de tempo ultra -rápidos para amostrar diretamente os pulsos de UltraShort {., portanto, para os métodos de medição direta »» em que .}, para os métodos de medição direta, o núcleo »em como a obtenção., para os métodos de medição direta, o núcle Formulário de portões de tempo ultrafast, como usar diretamente pulsos de alteração, usando ionização de tunelamento, tecnologia de amostragem de fotocondutividade não linear, etc . Esses métodos requerem sistemas de vácuo ou requerem medição precisa de fotocurrents .}}}
Tecnologia de amostragem no domínio do tempo de pulso com base na perturbação do processo de mistura de quatro ondas de superfície sólida
Recentemente, o Centro de Pesquisa de Ciência e Tecnologia da Attossegundos do Instituto Xi'an de Mecânica de Óptica e Precisão propôs uma nova tecnologia de amostragem no domínio do tempo para pulsos de laser de UltraShort . Esta tecnologia de medição é baseada em fumantes de quedas de quedas e amostragem de quedas e amostragem de tempo de quedas, e observa o tempo de tempo de quedas e amostragem de tempo de quedas e amostragem e amostragem de tempo de queda e observa os gatos de ultimões e amostragem process. The ultrashort pulse time-domain sampling device is shown in Figure 1. First, the ultrashort pulse is divided into two laser pulses, namely the fundamental frequency light pulse and the perturbation light pulse, by mask1, and the relative delay τ between the two is controlled by a D-shaped mirror and a piezoelectric ceramic displacement stage. Then a concave reflector is used to focus the two on the front surface of the fused quartz slice. Finally, mask2 is used to block the reflected fundamental frequency light pulse and perturbation light pulse, and a lens is used to focus the generated reflected four-wave mixing modulated signal into the optical fiber head of the spectrometer.
First, the experimental device was used to measure ultrashort pulses with a central wavelength of 800 nm and a pulse width of about 30 fs generated by a Ti:Sapphire laser system. Figure 2(a) shows the waveform of the reflected four-wave mixing modulation signal measured after filtering. The corresponding spectrum and phase in the frequency domain are shown in Figure 2 (b) . Pode-se observar que a fase é plana neste momento, quase uma linha horizontal . então, alterando a dispersão do pulso de luz de perturbação, o pulso da luz de perturbação 2 ({9}}}} os resultados da figura 2 (C) ({9}}}}. 2 (d) corresponde a pulsos positivos de laser chirp e as Figuras 2 (e) e 2 (f) correspondem a pulsos de chirp negativos .
In order to verify the reliability of the ultrashort pulse time domain sampling technology, FROG was used to compare the ultrashort pulses. It can be seen from Figures 2(b), 2(d) and 2(f) that the results obtained by FROG and the time domain sampling technology are in good agreement. Subsequently, ultrashort pulses with a central wavelength of 1700 nm e uma largura de pulso de aproximadamente 50 fs foram medidos com sucesso usando essa configuração experimental e sapo .
Since the sampling process occurs on the solid surface, the phase matching condition can be automatically satisfied, so this measurement technology is suitable for measuring few-cycle or even single-cycle pulses. Subsequently, a multi-thin-slice post-compression system was built based on the Ti:Sapphire laser system, and a few-cycle pulse with a central wavelength of 800 nm and a conversion limit of about 3 . 4 ciclos (cerca de 9 fs) foram obtidos . depois de otimizar a dispersão do pulso do laser após a ampliação e filtragem espectral, a forma de onda da figura de mixagem de quatro ondas é mostrada na figura 3 (a) e a largura do pulso de quatro ondas {16} {a) e a largura do pulso de quatro ondas {16} {a) e a largura do pulso de quatro ondas é 12 {16 {{a).
The above measurement results show that the ultrashort pulse time domain sampling technology is suitable for characterizing short-cycle and few-cycle laser pulses. At present, the applicable wavelength based on the existing silicon-based and InGaAs detectors is 200-2600 nm. For laser pulses with a wavelength exceeding 2600 nm, traditional Os detectores não podem detectar diretamente sinais de mistura de quatro ondas . para expandir ainda mais o escopo da aplicação dessa tecnologia de medição, o efeito de frequência tripla será usada no futuro para medir indiretamente pulsos de laser com uma faixa de comprimento de onda de 2600-7800 nm .}}}}}}
The Attosecond Science and Technology Research Center of the Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics was established in May 2021, led by researchers Zhao Wei and Fu Yuxi. The research center focuses on attosecond science and technology, and conducts research on high-power advanced laser technology, mid-infrared femtosecond laser, few-cycle laser technology, soft X-ray attosecond laser, attosecond electron microscope, ultrafast imaging, ultrafast dynamics, strong field laser physics, etc. The research center not only undertakes the construction of large scientific facilities of attosecond light sources, but also presides over a number of major national and provincial scientific research projects, including a number of National Natural Science Foundation, key R&D plans of the Ministry of Science and Technology, pre-research of major scientific and technological infrastructure of the Chinese Academy of Sciences, Shaanxi Natural Science Basic Research Plan, Shaanxi Attosecond Science and Technology Innovation Team and other scientific research projects. In recent years, the Attosecond Science and Technology Research Center has overcome the key processes and technologies of high-power thin-film lasers, achieved 1 kHz, 200 mJ-level picosecond laser Saída e forneceu tecnologias e dispositivos principais para a localização de lasers de ponta e a construção de instalações avançadas a laser da Attossegund; proposto e demonstrou um método de medição direta do campo a laser no domínio do tempo; and broke through the key difficulties of attosecond time-resolved diffraction imaging. The Attosecond Science and Technology Research Center is driven by attosecond science and technology, conducts ultrafast scientific research represented by advanced ultrafast laser technology and ultrafast dynamics detection, and is committed to building an internationally renowned highland for ultrafast science and technology Pesquisa .
