Ultra-siab repetition tus nqi pulsed laser

Ultra-siab repetition tus nqi pulsed laser

Nyob rau hauv lub ntiaj teb microscopic ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub teeb thiab teeb meem, ultra-high repetition rate pulses (UHRPs) ua raws li cov thawj coj ntawm lub sij hawm - lawv oscillate ntawm ntau tshaj li ib billion lub sij hawm ib ob (1GHz), ntes cov molecular ntiv tes ntawm cov qog nqaij hlav qog nqaij hlav hauv spectral duab, nqa cov ntaub ntawv loj heev hauv kev sib txuas lus fiber ntau ntawm cov hnub qub, thiab calibrating cov hnub qub hauv kev sib txuas lus. Tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv lub leap ntawm kev tshawb nrhiav qhov ntev ntawm lidar, terahertz ultra-siab repetition rate pulsed lasers (100-300 GHz) tau dhau los ua cov cuab yeej muaj zog los nkag mus rau hauv cov txheej txheem cuam tshuam, rov kho cov ciam teb ntawm peb-dimensional kev xaav nrog lub zog spatiotemporal manipulation ntawm photon theem. Tam sim no, siv cov khoom siv dag zog, xws li cov kab noj hniav micro-ntiv nplhaib uas yuav tsum tau ua cov txheej txheem nanoscale raug tsim kom muaj plaub-yoj sib xyaw (FWM), yog ib txoj hauv kev tseem ceeb kom tau txais cov txiaj ntsig zoo dua qub. Cov kws tshawb fawb tau tsom mus rau kev daws cov teeb meem engineering hauv kev ua cov txheej txheem ultra-nplua, qhov teeb meem zaus hloov thaum lub sij hawm pib pulse, thiab cov teeb meem kev hloov dua siab tshiab tom qab lub cim mem tes. Lwm txoj hauv kev yog siv cov fiber ntau uas tsis muaj kab thiab siv cov kev hloov pauv tsis ruaj khov lossis FWM cuam tshuam hauv cov kab noj hniav laser kom ua rau UHRPs. Txog tam sim no, peb tseem xav tau ntau dua "lub sij hawm shaper".

Cov txheej txheem ntawm kev tsim UHRP los ntawm kev txhaj tshuaj ultrafast pulses kom excite lub dissipative FWM nyhuv yog piav raws li "ultrafast ignition". Sib txawv los ntawm cov lus hais saum toj no-hais txog kev tsim cov kab noj hniav uas yuav tsum tau siv tas mus li, kev hloov kho meej ntawm detuning los tswj cov mem tes tiam, thiab siv cov xov xwm uas tsis yog-linear kom txo qis FWM qhov pib, qhov "ignition" no tso siab rau lub ncov lub hwj chim ntawm ultrafast pulses ncaj qha FWM, thiab tom qab "ignition off", UstainingHR.

Daim duab 1 qhia txog cov txheej txheem tseem ceeb ntawm kev ua tiav kev ua haujlwm ntawm tus kheej pulse raws li ultrafast noob pulse excitation ntawm dissipative fiber nplhaib kab noj hniav. Lub sijhawm txhaj tshuaj ultrashort noob mem tes sab nraud (lub sijhawm T0, rov ua dua zaus F) ua haujlwm "qhov hluav taws xob" los ua kom lub zog siab zog hauv cov kab noj hniav dissipation. Lub intracellular nce module ua haujlwm nyob rau hauv kev sib koom ua ke nrog cov spectral shaper los hloov cov noob mem tes zog rau hauv cov lus teb zoo li comb-shaped spectral los ntawm kev sib koom ua ke hauv lub sijhawm zaus. Cov txheej txheem no tawg los ntawm cov kev txwv ntawm kev siv tas mus li: cov noob pulse kaw thaum nws mus txog qhov dissipation FWM qhov pib, thiab cov kab noj hniav dissipation tswj tus kheej lub xeev ntawm cov mem tes los ntawm qhov sib npaug ntawm qhov nce thiab poob, nrog rau cov mem tes repetition zaus yog Fs (suav rau lub sij hawm intrinsic thiab fs).

Txoj kev tshawb no kuj tau ua pov thawj theoretical. Raws li qhov tsis tau txais los ntawm kev sim teeb tsa thiab nrog 1psultrafast mem tes laserRaws li qhov pib teb, cov lej simulation tau ua tiav ntawm cov txheej txheem evolution ntawm cov mem tes lub sij hawm sau thiab zaus hauv lub laser kab noj hniav. Nws tau pom tias cov mem tes mus dhau peb theem: pulse splitting, mem tes periodic oscillation, thiab mem tes sib faib thoob plaws tag nrho cov kab noj hniav laser. Qhov txiaj ntsig ntawm tus lej no tseem ua kom tiav qhov kev txhim kho tus kheej ntawm tus kheejmem tes laser.

Los ntawm kev ua rau plaub-yoj sib xyaw ua haujlwm nyob rau hauv lub dissipative fiber ring kab noj hniav los ntawm ultrafast noob mem tes ignition, lub self-organizing tiam thiab txij nkawm ntawm sub-THZ ultra-siab repetition zaus pulses (cov zis ruaj khov ntawm 0.5W lub zog tom qab cov noob tig tawm) tau ua tiav, muab hom tshiab ntawm lub teeb pom kev zoo rau sub-THZ ref. mus rau qib millimeter. Lub pulse self-sustaining feature ho txo ​​qhov system zog noj. Cov qauv fiber ntau ua kom muaj kev ruaj ntseg siab ua haujlwm hauv 1.5 μm qhov muag kev nyab xeeb band. Saib mus rau yav tom ntej, cov thev naus laus zis no yuav tsum tau tsav lub evolution ntawm lub tsheb-mounted lidar rau miniaturization (raws li MZI micro-filters) thiab ntev-nrhiav (lub zog nthuav dav mus rau> 1W), thiab ntxiv hloov mus rau qhov xav tau ntawm cov cheeb tsam nyuaj los ntawm ntau lub wavelength kev sib koom ua ke ignition thiab ntse tswj.