革命性工具实现精准飞秒激光测量
Photonics & Imaging Technology INSIDER
测量飞秒激光新工具实验室设置。（图片：隆德大学）
超短激光脉冲——短于百万分之一百万分之一秒——改变基础科学、工程和医学。尽管如此，其超短持续时间使它们难以捉摸、难以测量。约十年前，隆德大学和波尔图大学研究人员推出测量超快激光脉冲持续时间工具。同一团队现实现突破，能在更紧凑设置中跨更宽参数范围测量单个激光脉冲。
“当前飞秒激光标准测量（工业和医学典型用途）仅给脉冲持续时间估计。我们方法给出更完整测量，可助释放超快激光技术全部潜能，”隆德大学原子物理博士生Daniel Díaz Rivas说。
飞秒脉冲概念对大多数人难以理解。然而它们用于广泛日常应用，从眼科手术到工业微加工。极短激光脉冲甚至能探究自然最快过程，如光合作用能量转移和电子动力学。
即使使用越来越广，脉冲形状和持续时间精准测量仍是难题。电子仪器太慢，研究者转向光学方法。
当前方法局限
然而，这些光学技术通常需扫描序列多次测量。这使其不适合实时捕获单个脉冲。
单次拍摄版本用于表征基础科学常用极短脉冲——但难应对工业医疗应用更常用较长脉冲。局限与在紧凑光学设置中充分拉伸脉冲复杂性相关。
隆德大学研究人员现开发紧凑优雅方式拉伸超快激光脉冲，利用简单光学原理。将脉冲激光束通过衍射光栅——将光按颜色空间分离的组件——并用透镜组合成像光栅，可精准控制激光束上脉冲持续时间。
此方法允许飞秒脉冲在紧凑光学设置中拉伸十倍以上。
这实现单次拍摄全表征，无需预补偿光学元件。结果是多功能技术，适用几飞秒到数百飞秒脉冲持续时间，覆盖科学、工业和医疗应用。打开实时监测单个脉冲之门，此前许多激光平台无法企及。
展望未来
除脉冲表征，此光学原理可应用于塑造光脉冲时空性质、探索不同光物质相互作用研究方式。
“随着超快激光持续推动科技创新，此类工具将成推动精度和理解边界关键，”隆德大学原子物理高级讲师Cord Arnold总结。
本文由隆德大学撰写。更多信息请联系Daniel Diaz Rivas，This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
来源
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