Ultrashort laserpulstijd Domein bemonsteringstechnologie
Sinds het genereren van ultrashortpulsen zijn ze een belangrijk onderzoekstool geweest in veel wetenschappelijke onderzoeksvelden, zoals ultrasnelle spectroscopie, Attosecond Science, TH
Traditionele meetmethoden zoals fotodiodes en autocorrelatiemetingen kunnen alleen de envelop van de puls meten, maar kunnen de fase-informatie van de pulse . niet verkrijgen om dit probleem op te lossen, een verscheidenheid aan ultrashorte puls-meettechnieken evolueer, zoals frequentie-geresoleerde optische optische gating (distributie (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scanning (d-scan) {d-scanning. Methoden zijn indirecte methoden die afhankelijk zijn van reconstructie -algoritmen . vergeleken met indirecte meetmethoden, directe meetmethoden gebruiken ultrasnelle tijdgoorten om ultrashort pulsen direct te proeven in het tijddomein . Daarom zijn de kern van de kern leugens in hoe u ultrafast kunt verkrijgen in de manier om ultrafast te verkrijgen in de manier om ultrafast te verkrijgen, in de hand van de kern van de manier in de vorm van vele manieren om te vormen. Ultrasnelle tijdpoorten, zoals direct met behulp van attoseconde pulsen, met behulp van tunneling ionisatie, niet -lineaire fotoconductiviteitsbemonsteringstechnologie, enz. . Deze methoden vereisen vacuümsystemen of vereisen nauwkeurige meting van fotocurrent .
Pulstijd-domein bemonsteringstechnologie op basis van de verstoring van het massief oppervlak viergolfmengproces
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 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 Verplaatsingsfase . Vervolgens wordt een concave reflector gebruikt om de twee te concentreren op het vooroppervlak van het gesmolten kwartsegel . Ten slotte wordt mask2 gebruikt om het gereflecteerde fundamentele frequentielichte lichtpuls en perturbatie-lichtpuls te blokkeren, en een lens wordt gebruikt om de gegenereerde gereflecteerde vier-wave te concentreren in de gemengde mixenmoduled signaal van de spectrometer.
Eerst werd het experimentele apparaat gebruikt om ultrashort-pulsen te meten met een centrale golflengte van 800 nm en een pulsbreedte van ongeveer 30 FS gegenereerd door een Ti: Sapphire Laser System . Afbeelding 2 (a) toont de golfvorm van het gereflecteerde vier-wave mengmixing-signaalsignaal gemeten na filtering {{5. Het frequentiefeel in het frequentief. 2(b). It can be seen that the phase is flat at this time, almost a horizontal line. Then, by changing the dispersion of the perturbation light pulse, the perturbation light pulse under different chirps was measured. The measurement results are shown in Figures 2(c)-(f). Figures 2(c) en 2 (d) komen overeen met positieve chirp laserpulsen, en figuren 2 (e) en 2 (f) komen overeen met negatieve chirppulsen .
Om de betrouwbaarheid van de ultrashort -pulstijd -domein bemonsteringstechnologie te verifiëren, werd kikker gebruikt om de ultrashort -pulsen te vergelijken . Het is te zien uit figuren 2 (b), 2 (d) en 2 (f) dat de resultaten verkregen door kikker en de tijd domein sampling -technologie zijn in goede overeenkomst .}}}}} daarna, ultrashorte pijlende met een kikker en de tijd van de tijd in goede overeenkomst .}}}}}}} daarna, ultrashorte pindhengte 1700 nm en een pulsbreedte van ongeveer 50 FS werden met succes gemeten met behulp van deze experimentele opstelling en kikker .
Aangezien het bemonsteringsproces plaatsvindt op het vaste oppervlak, kan de fase-matching-conditie automatisch worden voldaan, dus deze meettechnologie is geschikt voor het meten van enkele cycle of zelfs pulsen met één cyclus . Vervolgens werd een multi-thin-slice post-compressiesysteem gebaseerd op het TI: SAPHIRE-limiet van 800 NM en een centrale wavelgte van 800 3 . 4 cycli (ongeveer 9 fs) werd verkregen . Na het optimaliseren van de dispersie van de laserpuls na spectrale verbreding en filtering, wordt de golfvorm van het gereflecteerde mix van het mix van viergolven getoond in figuur 3 (a), en de puls breedte is ongeveer 12 fs {16.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} zijn in figuur 3 (b) wordt getoond.
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 Detectoren kunnen niet direct vier-golfmengsignalen . detecteren om de toepassingsomvang van deze meettechnologie verder uit te breiden, zal het drievoudige frequentie-effect in de toekomst worden gebruikt om indirect laserpulsen te meten met een golflengtebereik van 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 output, and leverden belangrijke kerntechnologieën en apparaten voor de lokalisatie van hoogwaardige lasers en de constructie van geavanceerde attoseconde laserfaciliteiten; voorgestelde en demonstreerde een directe meetmethode van het laserveld in het tijdsdomein; 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 research.
