Пре око 10 година, истраживачи са Универзитета Лунд и Универзитета Порто представили су алат за мерење трајања импулса ултрабрзих ласера. Исти тим је сада постигао пробој који омогућава мерење појединачних ласерских импулса у ширем опсегу параметара у компактнијој поставци.
"Тренутна стандардна мерења за фемтосекундне ласере, која се обично користе у индустрији и медицини, дају само процену трајања импулса. Наш приступ даје потпуније мерење и може допринети ослобађању читавог потенцијала ултрабрзе ласерске технологије", каже Даниел Диаз Ривас, студент докторских студија атомске физике на Универзитету у Лунду.
Концепт фемтосекундних импулса је тешко схватити већини нас. Ипак, користе се за широк спектар свакодневних примена, од хирургије ока до микро-машинске обраде у индустрији. Изузетно кратки ласерски импулси могу чак да истраже најбрже процесе у природи, као што је пренос енергије у фотосинтези и динамици електрона.
Иако се све више користе, прецизно мерење облика и трајања импулса остаје тежак задатак. Електронски инструменти су преспоро, због чега су се истраживачи окренули оптичким методама.
Тренутне методе су ограничене
Међутим, ове врсте оптичких техника обично захтевају вишеструка мерења у секвенци скенирања. То их чини неприкладним за хватање појединачних импулса у реалном времену.
Појавиле су се{0}}верзије са једним ударцем за карактеризацију веома кратких импулса који се обично користе у фундаменталној науци-али се боре са дужим импулсима који се чешће користе у индустријским и медицинским апликацијама. Ограничења су повезана са сложеношћу довољног истезања импулса у оквиру компактног оптичког подешавања.
Појављује се елегантно решење
Истраживачи са Универзитета Лунд су сада развили компактан и елегантан начин за истезање ултрабрзих ласерских импулса користећи једноставан оптички принцип. Истраживање је објављено у часописуОптица.
Слањем импулсног ласерског зрака кроз дифракциону решетку-компоненту која просторно раздваја светлост у њене боје-и сликањем решетке комбинацијом сочива, они могу прецизно да контролишу трајање импулса преко ласерског зрака.
Овај приступ омогућава да се фемтосекундни импулси продуже више од десет пута у оквиру компактног оптичког подешавања.
Ово омогућава потпуну карактеризацију у једном снимку, без потребе за оптичким елементима пред{0}}компензације. Резултат овог рада је разноврсна техника која може да ради у трајању пулса у распону од неколико фемтосекунди до стотина, покривајући тако научне, индустријске и медицинске примене. Отвара врата за праћење-у реалном времену појединачних импулса, нешто што је раније било недостижно за многе ласерске платформе.
Гледајући унапред
Поред карактеризације импулса, овај оптички принцип се може применити на обликовање просторно-временских својстава светлосних импулса и истраживање различитих начина за проучавање интеракција светло{0}}материја.
„Како ултрабрзи ласери настављају да покрећу иновације у науци и технологији, овакви алати ће бити кључни за померање граница прецизности и разумевања“, закључује Корд Арнолд, виши предавач атомске физике на Универзитету Лунд.
