Шангајски институт за оптику и машине напредује у прецизној синхронизацији ултракратких пулсних ласера ​​користећи антирезонантна влакна са шупљим језгром

Недавно је Државна кључна лабораторија за ласерску физику јаког поља, Шангајски институт за оптику и прецизне машине, Кинеска академија наука, Расел центар за напредну науку о светлосним таласима, Хангџоу институт за оптику и прецизне машине, Ефибе (Нингбо) Оптоелецтроницс Тецхнологи Цо., Лтд. и Технолошки универзитет у Вухану су постигли напредак у постизању прецизне синхронизације ултракратких импулсних ласера ​​користећи антирезонантна влакна са шупљим језгром. Истраживачки тим је по први пут пријавио технологију активне синхронизације ултракратког пулсног ласера ​​засновану на антирезонантним шупљим језгром влакана, која постиже низак ниво шума и високу ефикасност преноса и прецизну контролу времена широкопојасног ултракратког пулсног ласера ​​са тачношћу синхронизације од 2,23 фс (РМС). . Резултати истраживања су представљени као „Високо стабилна, флексибилна испорука ултрабрзих импулса на нивоу микроџула у вакумизованим антирезонантним шупљим влакнима за активну синхронизацију“ објављено је у Оптицс Леттерс.
Технологија контроле синхронизације високе прецизности заснована на ласерима ултракратких импулса широко се користи у разним педалама гаса и интензивним ласерским уређајима, што је у великој мери побољшало тачност контроле времена великих научних уређаја. Кључ за високо прецизну временску синхронизацију је да се обезбеди стабилан пренос ултракратких импулсних ласера ​​на велике удаљености. Традиционалним кварцним влакном је тешко постићи пренос високих перформанси ултра-кратких импулсних ласера ​​са енергијом једног импулса изнад микро џула. Ово је због велике вршне снаге ултра-кратких импулсних ласера ​​у микроџулском опсегу, који могу брзо да акумулирају прекомерне нелинеарности у влакну са језгром од фузионисаног силицијум диоксида, што доводи до изобличења импулса и у временском и у фреквенцијском домену.
Да би решио овај проблем, истраживачки тим је користио антирезонантно влакно са шупљим језгром да би постигао стабилан и ефикасан пренос ултракратких ласерских импулса са енергијом једног импулса реда микроџула и ширином импулса мањом од 200 фс, и успешно је користио то је за студије синхронизације ласерских импулса високе прецизности. Када се ултракратки ласерски импулси преносе у евакуисано антирезонантно влакно са шупљим језгром, њихови спектри и ширине импулса остају углавном непромењени због ефективног супресије гасних нелинеарних ефеката, а ласерски импулси на излазу из влакна су упоредиви са онима на улазу у погледу просечне снаге и спектралне стабилности. Захваљујући карактеристикама таласовода, стабилност излазног ласерског усмеравања је побољшана са 6 μрад на 1 μрад, а подрхтавање ласерског импулса може се контролисати на 2,23 фс (РМС) у року од 90 минута након преноса кроз влакно са шупљим језгром од 10 м. Ова студија потврђује изводљивост ултрабрзе оптичко-оптичке синхронизације засноване на антирезонантним шупљим влакнима и указује на потенцијал антирезонантних шупљих влакана за контролу временске синхронизације великих ласерских и гасних педала.
Сродни рад подржали су Национална фондација за природне науке Кине, Национални програм подршке талентима за постдокторске иновације, Кинеска фондација за постдокторске науке, Програм младих тимова у основним истраживањима Кинеске академије наука, Програм основних истраживања науке у Шангају и Акциони план за технолошке иновације и Програм изградње и рада лабораторије Зхангјианг.