Tecnología de muestreo de dominio de tiempo de pulso láser de UltraShort
Desde la generación de pulsos de ultrashort, han sido una herramienta de investigación importante en muchos campos de investigación científicos, como la espectroscopía ultrarrápida, la ciencia de attosegundos, la generación de THZ, etc. ., y la adquisición precisa de la ancho del pulso láser de ultrafort es el previo para la generación y la aplicación de las pulsas ultravesas {1} {1}.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.
Los métodos de medición tradicionales, como los fotodiodos y las mediciones de autocorrelación, solo pueden medir la envoltura del pulso, pero no pueden obtener la información de fase del pulso . para resolver este problema, una variedad de medidas ultraeshortes de pulso han evolucionado, como las técnicas de optimización de la frecuencia ({ Estos métodos son métodos indirectos que se basan en los algoritmos de reconstrucción . en comparación con los métodos de medición indirectos, los métodos de medición directa utilizan las puertas de tiempo ultra rápidas para probar directamente los pulsos de ultrafort en el dominio del tiempo ., por lo tanto, para los métodos de medición directa, el núcleo se encuentra en la forma de obtener ultrastras de tiempo ultrasto \\.} Las puertas de tiempo ultrarrápidas, como el uso directo de pulsos de atosegundos, utilizando ionización de túneles, tecnología de muestreo de fotoconductividad no lineal, etc. . requieren sistemas de vacío o requieren una medición precisa de fotocorrientes .}
Tecnología de muestreo de dominio de tiempo de pulso basada en la perturbación del proceso de mezcla de cuatro ondas de superficie sólida
Recently, the Attosecond Science and Technology Research Center of Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics proposed a new time-domain sampling technology for ultrashort laser pulses. This measurement technology is based on the third-order nonlinear optical effect, and obtains ultrafast time gates and samples ultrashort pulses in time domain by perturbing the solid surface four-wave mixing Proceso . El dispositivo de muestreo de tiempo de tiempo de pulso UltraShort se muestra en la Figura 1. Primero, el pulso Ultrashort se divide en dos pulsos láser, a saber, el pulso de luz de frecuencia fundamental y el pulso de luz de perturbación, por el pulso de la máscara 1, y el retraso relativo τ entre los dos está controlado por una D-S-S-S-S-S-S-S-S-Sp-S-Sw-Sp-S-Sp-Shaped PuleLoeleeleeleeleeleLeeleeleeleeleeleLELELELELELELELELETRIC. Etapa . Entonces se usa un reflector cóncavo para enfocar los dos en la superficie frontal del corte de cuarzo fusionado . Finalmente, Mask2 se usa para bloquear el pulso de luz de frecuencia fundamental reflejado y el pulso de luz de la perturbación, y una lente se usa para enfocar la señal de mezcla de cuatro ondas generada en la señal de fibra optical de la opción de fibra optical de la cabeza especificada de la cabeza especificatrómica {13}.
Primero, el dispositivo experimental se usó para medir los pulsos de ultrashort con una longitud de onda central de 800 nm y un ancho de pulso de aproximadamente 30 fs generado por un sistema láser Ti: Sapphire . Figura 2 (a) muestra la forma de onda de la fase de modulación de mezcla de cuatro ondas reflejada después de filtrar {}}}} La especie correspondiente y la fase de la fase de la frecuencia de mezcla reflejada en la fase en la figura de la figura de la frecuencia de la frecuencia. 2 (b) . Se puede ver que la fase es plana en este momento, casi una línea horizontal . entonces, al cambiar la dispersión del pulso de luz de perturbación, el pulso de la luz de perturbación bajo diferentes chirps se midió . los resultados de la medición se muestran en las figuras 2 (c)-(f) . 2 (d) corresponde a pulsos láser chirp positivos, y las figuras 2 (e) y 2 (f) corresponden a pulsos de chirp negativos .
Para verificar la confiabilidad de la tecnología de muestreo de dominio de tiempo de pulso UltraShort, se usó Frog para comparar los pulsos de ultrashort . Se puede ver desde las Figuras 2 (b), 2 (d) y 2 (f) que los resultados obtenidos por la rana y la tecnología de muestreo de tiempo de tiempo están en buen acuerdo {}}} 1700 nm y un ancho de pulso de aproximadamente 50 fs se midieron con éxito utilizando esta configuración experimental y rana .
Dado que el proceso de muestreo ocurre en la superficie sólida, la condición de coincidencia de fase se puede satisfacer automáticamente, por lo que esta tecnología de medición es adecuada para medir los pulsos de ciclo o incluso un solo ciclo ., posteriormente, se construyó un sistema de compresión posterior a múltiples delicias con el sistema de 800 múltiples y un sistema de ondas de nivel Central y un sistema de ondas Central y un sistema de ondas Central y un sistema de bajo ciclo de un ciclo. de aproximadamente 3 . 4 ciclos (aproximadamente 9 fs) se obtuvieron . Después de optimizar la dispersión del pulso láser después de la ampliación y el filtrado espectral, la forma de onda de la señal de modulación de mezcla de cuatro ondas reflejada se muestra en la Figura 3 (a), y su ancho de pulso es aproximadamente 12 fs {}}}} su especie de mezcla correspondiente y se muestra en la figura 3 (se muestra la figura.
Los resultados de la medición anteriores muestran que la tecnología de muestreo de tiempo de tiempo de pulso Ultrashort es adecuada para caracterizar los pulsos láser de ciclo corto y de pocos ciclos . En la actualidad, la longitud de onda aplicable basada en los detectores existentes basados en silicio y los detectores de IngaaS es 200-2600} nm . para longitudes de silicio con una longitud de láser láser con longitud de láser con láser. Los detectores no pueden detectar directamente las señales de mezcla de cuatro ondas . Para expandir aún más el alcance de la aplicación de esta tecnología de medición, el efecto de frecuencia triple se utilizará en el futuro para medir indirectamente los pulsos láser con un rango de longitud de onda de 2600-7800} nm.
El Centro de Investigación de Ciencia e Tecnología de Atosgundos del Instituto Xi'an de Mecánica de óptica y Precisión se estableció en mayo de 2021, dirigido por los investigadores Zhao Wei y Fu Yuxi . El centro de investigación se centra en la ciencia y la tecnología de los attos del atosco de los atoses, y realiza investigaciones sobre la tecnología de nivel X-Ray de alta potencia de alto nivel, la femenina de láser. Laser, microscopio electrónico de attosegundos, imágenes ultrarrápidas, dinámica ultrarrápida, física láser de campo fuerte, etc. . El centro de investigación no solo realiza la construcción de grandes instalaciones científicas de las fuentes de luz de attosegundos, sino que también preside una serie de principales proyectos de investigación científicas y provinciales, incluyendo una serie de científicas naturales nacionales, planes clave de R & D de los planes de R y D de los planes de la Ciencia, el Menisterio de Ciencias de la Ciencia, el Manitisterio de la Ciencia, el Menicié de la Ciencia. De la importante infraestructura científica y tecnológica de la Academia de Ciencias de China, el Plan de Investigación Básica de Ciencias Naturales de Shaanxi, el Equipo de Innovación de Ciencia e Tecnología de Attosegundos de Shaanxi y otros proyectos de investigación científica . En los últimos años, el Centro de Investigación de Ciencia e Tecnología de Attosegundos ha superado los procesos clave y las tecnologías de los finos de niveles altos, los film-Film, 1 Khz, los primeros de los pasos de los finos de los finos, 1 Khz, 1 Khz, el Centro de Tiempos de Tiempo de Flin-Flin, 1 Khz. Salida del láser y proporcionó tecnologías y dispositivos básicos clave para la localización de láseres de alta gama y la construcción de instalaciones láser avanzadas de atosegundos; propuesto y demostrado un método de medición directa de campo láser en el dominio del tiempo; 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 Investigación .
