최근 항저우 광학 연구소의 러셀 센터 센터, 고급 역학 연구소, 유엔 과학 기술 대학, 상하이 광학 연구소 및 중국 과학 아카데미의 상하이 광학 연구소 및 정밀 메커니즘 및 Ifibo (Ningbo).,.}}}}}}}} 국제 최고 광학 저널 "Optica"의 연구 결과를 초래했으며, 처음으로 고효율, 고 충실도 및 고 충실도 및 고 충실도, 수백 개의 펨토초, 2 . 8 μm 밴드 중간 펄스의 중압-코어 크리스탈 섬유 (Hollow-Core-Core-Core-Core) 이 결과는 전송중인 중간 충돌 초고파 펄스의 단점에 대한 효과적인 솔루션을 제공 할뿐만 아니라 중간외 브레인 레이저 응용 프로그램의 확장을위한 기초를 제시합니다.
High-power mid-infrared ultrafast broadband light sources have important applications in advanced spectroscopy, material fine processing, medical surgery, and remote sensing. The limitations of laser transmission have hindered the further expansion of mid-infrared laser applications. In traditional transmission methods, the absorption of various gas molecules in the spatial optical path causes deformation of the output light spot and deterioration of pulse quality. Solid mid-infrared optical fiber has serious nonlinear accumulation, which causes serious distortion of the output time-frequency signal. To solve this problem, the research team used a self-made single-hole eight-ring structure Hollow-core PCF (length 5 m) to transmit mid-infrared ultrafast pulses. Thanks to the advantages of low transmission loss, low nonlinear effect accumulation and support for rapid vacuum extraction of Hollow-core PCF, the team not only solved the problems caused by traditional transmission methods, but also successfully achieved efficient transmission with an overall efficiency of >70%.
During the experiment, the experimenters used a self-built mid-infrared pulse fiber laser as the light source and a 5 m long Hollow-core PCF as the transmission medium. The two ends of the Hollow-core PCF were fixed in the air chamber so that the Hollow-core PCF could be evacuated using a vacuum pump. After the vacuum was drawn (the entire extraction process took less than 1 minute, and the gas pressure was drawn to ~10 mbar), the team successfully achieved an overall laser efficiency of > 70%, a Gaussian spot output that was close to the diffraction limit, and the entire system showed excellent stability. In addition, the spectral shape of the output in the frequency domain was basically consistent with the input. In the time domain, due to the small amount of waveguide dispersion of the hollow-core PCF (-2.04 fs2/mm @ 2.8 μm), the pulse width was widened from the input 117 fs to 404 fs. Subsequently, the experimenters added Ge and ZnSe positive dispersion materials to compensate for the negative dispersion introduced by the hollow-core PCF, coupling lens and air chamber window, and obtained an output with a pulse width of 98 fs (close to the transformation limit pulse width of 96 fs), with a peak power of 170 kW. In addition, the experimenters also used the autocorrelation trace to estimate that the output fundamental mode energy accounted for >95%.
실험자들은 또한 동일한 길이의 공간 광학 경로와 동일한 길이의 공간 광학 경로와 고형 코어 불소 섬유 . 결과를 비교했으며, 결과는 고형 코어 불소 섬유에서 초고파 펄스를 전송하는 동안 비선형 효과가 너무 강력하고, 펄스와 고유 한 고유 한 고유 한 고유 한 고유 한, 고유 한 붉은 색상의 시간-웅덩이 분할이 너무 강하다는 것을 보여줍니다. 고 피크 파워 중재외 초고파 펄스의 전송에서 광 결정 섬유 . 실험은 고효율, 고소도 및 고소도 순도 중간 충전도 유연한 레이저 유연한 전송 기술을 달성하여 광대역 중간 충격적 광경의 적용을위한 우수한 기초를 놓고, 비판적인 분광선 및 원격 상반기의 적용을위한 우수한 기초를 달성했습니다. 감지 .
관련 연구 결과는 Optica의 Top Journal of Lasers and Optoelectronics, Optica에 발표되었으며, "광대역 전달, 중공 코어 광자 결정 섬유"{4}} Lin Wei, Shanghai Institution of Intercition 및 University of Intercition의 공동 박사 과학 학생 인 Lin Wei를 사용하여 "광대역의 유연한 전달, 100 fs 중간 충격 펄스"라는 제목으로 출판되었습니다. Shanghai Optics and Fine Mechanics의 박사 과정 학생 인 Advanced Technology와 Li Zeqing은 공동 우선 작가이며, Russell Center의 Huang Jiapeng, Jiang Xin 및 Pang Meng은 공동 대응하는 저자 .입니다.
그림 1. 실험 설정 및 결과 . (a) 실험 광 경로 . 렌즈, 코팅 된 CAF2 Plano-Convex Lens; HWP, 반파 판; QWP, 1/4 파 플레이트; FM, 벤드 거울; FTIR, 푸리에 변환 적외선 분광계; AC, Autocelator . (b) 섬유 구조의 SEM 이미지 . (c) 절단 방법을 사용하여 측정 된 손실 스펙트럼, 그늘진 영역은 측정 불확실성 (주황색, 왼쪽 축) 및 계산 된 분산 곡선 (파란색, 오른쪽 축). (d)5-를 나타냅니다. 중공 코어 PCF . (e) 30mm ZnSe 및 5mm GE 재료를 사용하여 98 fs의 거의 변형 제한 펄스 폭을 갖는 펄스 출력 ..
그림 2. 다른 전송 모드의 비교 . (a) 수증기의 정규화 된 흡수 스펙트럼 . (b) 직접 레이저 출력 (회색) 및 공간 광학 경로에서의 전송 스펙트럼 (Green in Green in Green in hollow-cor-cor-core) (빨간색) . 오른쪽은 2.7-2.8 μm . (c) 라만 솔리톤 생성 범위에서 확대 된 스펙트럼을 보여줍니다. . ftir 스펙트럼은 왼쪽에 있고 상관 관계 트레이스는 오른쪽.입니다.
