Из прецизне обраде до напредне микроскопије, потражња за већем ролом -, ултрафаст ласери и даље расте. Традиционално, истраживачи су се ослањали на Сингле - влакна режим да би изградили ове ласере, али суочавају се са основним физичким лимитом на излазу енергије. Да бисмо се провалили кроз ово уска грла, претворили смо се у МултиМоде влакна, што може да носи много модова светлости - у суштини различитих облика светлости - одједном, технику познату као Спатитемапорални режим -.
Међутим, остваривање ових различитих начина рада заједно у хармонији био је значајан изазов. У нашем последњем истраживању објављено уОптичка слова, Развили смо нову технику која нам омогућава прецизно и независно контролу сваког од ових попречних начина, што доводи до драматичног појачања у ласерској моћи и свестраности.
Основни проблем који смо суочени је познат као интермомална дисперзија. У мултимодном влакну, различити модови светлости путују у мало другачијим брзинама. Ова неусклађеност брзине узрокује да се ласерски импулси рашири и одвоје у времену и простору, спречавајући формирање стабилног, високих - пулсима. Претходне СТМЛ технике обично су користиле методу која се зове просторно филтрирање да надокнади ову дисперзију, али овај приступ ограничава број модова који се могу закључати заједно, чиме се затвара потенцијално побољшање енергије.
Да бисмо то решили, предложили смо технику контроле поделе попречних модова. Наш приступ је директан: Користимо уређај који се назива мод мултиплексер / демултиплексер (МУКС / ДЕМУКС) да бисте одвојили мешовити сноп унутар мултимода влакана у појединачне канале, по један за сваки режим. Једном се раздвоји, можемо управљати дисперзијом (тј. Кашњењем путовања) за сваки режим независно додавањем прецизних дужина компензационог влакана на сваки канал.
Након оптимизације сваког начина, рекомпонирамо их са мултиплексером у једну, моћну и кохерентну снопу. Ова метода теоретски омогућава да закључамо било који број режима, максимизирајући енергетски потенцијал влакана.
Своју технику смо имплементирали на лику - осам, ИБ - Допед, све - влакно, Спаториотемапорал, мод - закључан ласер. Експериментални резултати су били веома охрабрујуће. Закључавањем четири попречна начина (ЛП01, ЛП11, ЛП21 и ЛП02), постигли смо расипативни масусијски импулси са 15 Њ Енерги на стопу понављања од 14,49 МХз.
Кносно смо показали да се излазне власти скалира са бројем модова учесница. Када су четири начина била закључана истовремено, ласерово ефикасност нагиба - мерило колико ефикасно претвара напајање на снагу у излазном снагом - досећи 7,9%, што је више него удвостручено 3,79% ефикасности појединаца. -.
Поред тога, наша техника нуди невиђену греду - могућности обликовања. Динамички одабиром комбинације модова који су укључени у режим -, успешно смо створили квази - стан - врхунску греду са униформним профилом интензитета. Овај специјализовани сноп постигао је просечну излазну снагу од 150 МВ и јединствена пулсна енергија од 10,4 Њ на снази пумпе од 3 В. Наш ласер је такође показао одлично - појмска стабилност, са минималним центром - фреквенцијским дрифт-ом.
Закључно смо развили и експериментално потврдили нову технику контроле која превазилази основну снагу - скалабилно уска грла у стмл ласерима влакана. Самостално контролом дисперзије сваког попречног начина, наша шема пружа одрживу пут за синхронизацију било ког броја модова и максимизирање екстракције енергије.
Вјерујемо да овај универзални оквир за МУЛТИ - мод Спаториотемапорална динамика увлачи пут за следећу генерацију ултрафастних извора светлости, обећавајући утицајних апликација у прецизној изради, нелинеарној микроскопији и науци о аттосеКонду.
Ова прича је део дијалога науке Кс, где истраживачи могу да пријаве налазе из њихових објављених истраживачких чланака. Посетите ову страницу за информације о дијалогу науке Кс и како учествовати.
