Недавно је истраживачки тим из Државне кључне лабораторије за ласерску физику интензивног поља, Шангајског института за оптику и прецизне машине (СИПМ), Кинеске академије наука (ЦАС), предложио метод за значајно побољшање стабилности показивача високофреквентне фемтосекунде. филамент и суперконтинуум (СЦ) извор беле светлости, и ефективно потиснуо треперење интензитета и снопа у генерисању ласера беле светлости изазване ваздушним филаментима, како би се решило уско грло високофреквентне фемтосекундне ласерске гасне филаментације. Резултати су објављени у раду под насловом "Стабилно, интензивно генерисање суперконтинуума светлости на 1кХз фемтосекундном ласерском филаментацијом у ваздуху уз помоћ електричног поља". „Резултати су објављени у Лигхт: Сциенце & Апплицатионс.
Суперконтинуум ласери који покривају видљиви опсег таласне дужине називају се „ласери беле светлости“ због њихове ултра широке спектралне ширине и добре кохерентности. Широко се користи у биомедицинском снимању, молекуларној спектроскопији отиска прста, оптичкој кохерентној томографији, подесивом ултрабрзом генерисању импулса, компресији фемтосекундног импулса и другим апликацијама. Ласери беле светлости се обично производе од чврстих материјала или фотонских кристалних влакана, шупљих влакана, итд. Кратка пулсна ласерска гасна филаментација представља основу за генерисање ласерског зрака. Ласерска гасна филаментација кратког импулса обезбеђује пут без оштећења материјала до генерисања ласера беле светлости, али треперење усмерено на акумулацију импулса ограничава апликације на високим поновним фреквенцијама. Ограничено прагом оштећења чврстих материјала или под утицајем проблема са самотреперењем у гасу, тешко је постићи стабилан пренос високоенергетских, високофреквентних ласерских извора беле светлости, а то је такође хитан међународни проблем у област генерисања суперконтинуалног извора светлости и његове примене.
Слика 1 (а) (б) Шематски дијаграм експерименталне поставке. (ц) (д) Слике у правим бојама неоптерећеног и оптерећеног ДЦ високонапонског електричног поља у светлосној нити и корони изазваној светлосном нити. (е) (ф) Одговарајуће предње светлосне тачке.
У овој студији, истраживачи су користили високофреквентни фемтосекундни ласер да генеришу суперконтинуални извор беле светлости велике енергије тако што су формирали филамент у ваздуху, и иновативно напунили филамент спољним високонапонским једносмерним електричним пољем, што је решило проблем термички индуковано подрхтавање филамента у корену, засновано на принципу инхибиције спајања плазме помоћу спољашњег електричног поља и продужења његовог животног века како би се смањило таложење топлоте услед мешања плазме у време следећег ласерског импулса, чиме се успешно смањује топлотну дифузију изазвану топлотном дифузијом филамента, и на тај начин успешно смањујући топлотну дифузију изазвану топлотном дифузијом филамента. На овај начин се успешно смањује интензитет поремећаја струјања ваздуха изазваног топлотном дифузијом. Поред тога, коронско пражњење изазвано лаким филаментима које генерише стабилни јонски ветар такође може ефикасно да превазиђе самотурбулентни ток ваздуха лаког филамента, експериментални резултати показују да под дејством спољашњег електричног поља светлости високе фреквенције (1 кХз) Стабилност просторног показивања филамента и напредног супер-континуума беле светлости може се побољшати најмање два пута, а истовремено је значајно побољшана стабилност спектралног интензитета белог ласерског светла, истраживачи користе 1 кХз / 6,54 мЈ фемтосекунде ласерски пулс у фемтосекундним ласерским импулсима од 1 кХз/6,54 мЈ у ваздуху, истраживачи су успешно добили 3,55 мЈ стабилизовани извор беле светлости суперконтинуумског спектра. Овај рад ефикасно решава међународни проблем усмерености и подрхтавања интензитета високофреквентне фемтосекундне ласерске гасне филаментације, што не само да отвара пут за генерисање високофреквентног, стабилног и велике енергије супер-континуалног извора беле светлости у ваздуху, већ и шири нове могућности за друге примене као што су секундарни извор зрачења, сликање и микропроцесирање материјала засновано на високофреквентној филаментацији.
СИПМ је направио значајан напредак у генерисању стабилног и високоенергетског ласера беле светлости у ваздуху.
Слика 2 (а) Стандардна девијација предњег суперконтинуалног спектра ласера беле светлости и угла усмеравања филамента (СДЕВ) на 1 кХз као функција примењеног високог напона. (б) Угао расејања СДЕВ предњег СЦ светла (б) и филамента (ц) при различитим брзинама понављања ласера. (д) Варијација ефективног електричног поља примењеног на филамент као функција оптерећеног високог напона.
Слика 3 (а) Поређење спектра беле светлости предњег суперконтинуумског спектра са (ФИЛ + 55 кВ) и без (ФИЛ) екстерног ДЦ високог напона, са почетним ласерским спектром нефиламентисаног (ноФИЛ) као референцом. (б) Однос сигнал/шум (1 кХз) интензитета спектра суперконтинуума при различитим примењеним високим напонима. (ц) Ласерска енергија беле светлости спектра суперконтинуума као функција ласерске енергије пумпе (жижна даљина сочива за фокусирање је 1 м).
