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光纤克尔谐振器的图示, 澳门威尼斯人网上赌场的澳门威尼斯人网上赌场人员将其与光谱滤波器一起使用,以产生高啁啾激光脉冲. 前景中的彩虹图案显示了啁啾激光脉冲的颜色是如何在时间上分离的. (澳门威尼斯人网上赌场插图/ Michael Osadciw)

澳门威尼斯人网上赌场澳门威尼斯人网上赌场人员推进开创性的技术首先开创了实验室激光能量学.

2018年诺贝尔物理学奖由开创超短技术的澳门威尼斯人网上赌场人员分享, yet extremely high-energy laser pulses at the University of Rochester.

Now researchers at the University’s Institute of Optics 是否产生了同样的高功率脉冲——被称为啁啾脉冲——即使在相对较低的质量下也能工作, inexpensive equipment. The new work could pave the way for:

  • Better high-capacity telecommunication systems
  • 改进了用于寻找系外行星的天体物理校准
  • Even more accurate atomic clocks
  • 测量大气中化学污染物的精密装置

In a paper in Optica, 澳门威尼斯人网上赌场人员描述了在克尔谐振器(一种无需放大的简单光学腔)中使用光谱滤波器产生的高啁啾脉冲的首次演示. 这些空腔引起了澳门威尼斯人网上赌场人员的广泛兴趣,因为它们可以支持“丰富的复杂行为,包括有用的宽带光爆发”,” says coauthor William Renninger, assistant professor of optics.

By adding the spectral filter, 澳门威尼斯人网上赌场人员可以在谐振器中操纵激光脉冲,通过分离光束的颜色来扩大其波前.

新方法的优势在于“当你扩大脉冲时, you’re reducing the peak of the pulse, 这意味着你可以在它达到引起问题的峰值功率之前投入更多的总能量,” Renninger says.

The new work is related to the approach used by 89年诺贝尔奖得主唐娜·斯特里克兰(博士)和杰拉德·莫鲁, 当他们在大学做澳门威尼斯人网上赌场时,开创了啁啾脉冲放大技术,帮助引领了激光技术使用的革命 Laboratory for Laser Energetics.

这项工作利用了光通过光学腔时散射的方式. 大多数先前的空腔需要罕见的“异常”色散, 也就是说蓝光比红光传播得快.

然而,啁啾脉冲生活在“正常”色散腔中,其中红光传播速度更快. 这种分散被称为“正常”,因为它是更常见的情况, 这将大大增加可以产生脉冲的空腔的数量.

先前的蛀牙也被设计成损失小于1%, 而啁啾脉冲可以在腔中存活,尽管有很高的能量损失. “我们展示的啁啾脉冲即使在能量损失超过90%的情况下也能保持稳定, which really challenges the conventional wisdom,” Renninger says.

“With a simple spectral filter, we are now using 在有损耗和正常色散系统中产生脉冲的损耗. 所以,除了提高能源性能之外,它还开辟了可以使用的系统类型.”

其他合作者包括主要作者克里斯托弗·斯皮斯, Qiang Yang, and Xue Dong, 所有现任和前任澳门威尼斯人网上赌场澳门威尼斯人网上赌场助理 Renninger’s labVictor Bucklew是该实验室的前博士后助理.

“我们对这篇论文感到非常自豪,”Renninger说. “It has been a long time coming.”

罗彻斯特大学和国立卫生澳门威尼斯人网上赌场院生物医学成像和生物工程澳门威尼斯人网上赌场所为该项目提供了资金支持.


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