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波兰研究团队推出最新可调谐飞秒激光器

来源:量子认知 发布时间:2021-01-14 591
工业金属加工工业激光激光设备零部件光学材料与元件其他
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如果想捕获活细胞内部的化学转化,还是通过在厚度仅为100nm的层上打印路径来彻底改变微芯片的生产,波兰科学院的一组科学家创建的最新飞秒激光现在可以实现这些目标。如图所示,研究团队所制造的激光器可以通过与调谐收音机类似的方式进行具有飞秒精度调谐。


有大量的激光光源,它们各有特点和不同的应用,例如观测恒星、治疗疾病、和进行表面微加工。研究人员说:“我们的目标是开发新的技术。我们处理产生超短光脉冲的光源。实际上是非常短的飞秒脉冲(10^-15秒,即一千万亿分之一秒)。这是例如细胞内化学反应所需要的范围要看到他们,我们必须在很短的时间内‘拍照’,而且借助新的激光,我们可以做到这一点。”


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研究人员表示,使用该光源可以精确地从各种表面去除材料,而不会破坏它们。例如,研究人员可以使用这种方法清洁蒙娜丽莎画像,只去除约10nm厚的灰尘和污垢,而不会损坏漆层。研究人员解释说:“我们希望信号源满足两个条件:它应尽可能地不受机械干扰,并且必须是可移动的。我们不想创建一个巨大的固定结构。”


光纤激光器帮助了该团队。这种激光器基本上是一个封闭在一个环中的光纤。激光脉冲在其中运行,而不会受到机械干扰。可以在不影响脉冲稳定性的情况下触摸、移动,甚至摇动光纤。


研究得出这类脉冲激光器的另一个重要参数:脉冲出现在输出端的频率。在常规设计中,此频率取决于脉冲在其中传播的光纤环路的长度。它的实际长度是几十米。


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“在这个激光器中,最小的环路每60纳秒发出一次脉冲,对于我们的期望而言,这仍然太慢了。”研究人员解释说。如何加快这个频率?团队的新发明在于一种系统,该系统允许复制基本频率,就像在吉他弦的基本频率上创建谐波频率一样。


“使用所谓的谐波模式锁定,”研究人员解释说,“我们设计的创新之处在于,能够以一种可控的方式切换此重复频率,并且仅选择一种可能的谐波,即我们所需要的特定谐波。我们可以通过旋转旋钮来增加脉冲的频率。”


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所获得的频率稳定并能够精确区分非常重要。如果选择一种谐波,那么所有其他谐波将被衰减。可以说正在产生纯净的声音,并消除所有背景噪音。频率越高,定义越好。

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