產(chǎn)生超短激光脈沖的新方法
由A * STAR研究所的研究人員們和他的海外合作者們開(kāi)發(fā)的激光合成器能夠產(chǎn)生比波周期更短的紅外脈沖，這可以使科學(xué)家們探測(cè)電子如何在原子和固體內(nèi)部移動(dòng)。 重要的是，這些脈沖很容易被許多原子和分子吸收，因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)處于中紅外范圍。 pJ=#zsE0
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SIMTech開(kāi)發(fā)的新型激光脈沖合成器能夠產(chǎn)生極短的中紅外脈沖，可觀察固體內(nèi)的超快過(guò)程 !<oe=)Iz|
原子內(nèi)的過(guò)程，例如電子從一個(gè)能級(jí)移動(dòng)到另一個(gè)能級(jí)，發(fā)生得非�？�，約發(fā)生在飛秒（10-15秒）或甚至阿秒（10-18秒）的時(shí)間范圍內(nèi)。因此，研究人員們需要非常短的高功率激光脈沖來(lái)觀察這些事件。產(chǎn)生它們的一種方法是將非常強(qiáng)烈的超短紅外脈沖照射到非線(xiàn)性晶體上。 l k!@?
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新加坡A * STAR研究所的制造技術(shù)研究院的Houkun Liang及其在美國(guó)和德國(guó)的同事意識(shí)到，他們需要重新思考傳統(tǒng)方法來(lái)生成超短波中紅外脈沖�！耙@得比波周期短的脈沖，你需要非常寬的光譜帶寬，” Liang解釋說(shuō)�！耙郧�，研究人員們通過(guò)合并不同光譜覆蓋范圍的脈沖以獲得如此巨大的帶寬，但這非常困難。單個(gè)脈沖的相對(duì)相位和振幅必須高度精確地控制，這使得激光系統(tǒng)非常復(fù)雜，因?yàn)樗枰罅康脑肼暱刂圃O(shè)備。” yX5\gO6G
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為了將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，Liang和他的同事們使用了一個(gè)光學(xué)參量放大器 - 一種產(chǎn)生兩個(gè)脈沖的裝置，它可以覆蓋不同的光譜范圍，其振幅和相位可以相互固定。該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的放大器在兩個(gè)脈沖之間具有非常短的時(shí)間延遲，這意味著它們自然地組合成寬帶脈沖而不需要噪聲控制。所產(chǎn)生的脈沖可以做得比波的周期更短，因?yàn)橄喔筛缮姘l(fā)生在其中心，而相消干涉在其邊緣“修整”脈沖。 q| 7(
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也許這些中紅外脈沖的最有用的特點(diǎn)是，當(dāng)它們被引導(dǎo)照射到某些固體時(shí)，它們可以激勵(lì)在深紫外或極紫外區(qū)域發(fā)射更高能量的光子。這些更高能量的光子可以用來(lái)研究原子內(nèi)最快的過(guò)程，這些過(guò)程發(fā)生在阿秒級(jí)。Liang的研究小組使用中紅外脈沖在薄硅薄膜中產(chǎn)生高能光子，正好證明了上述方法。 O< I-
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“我們有興趣使用脈沖合成器來(lái)產(chǎn)生來(lái)自不同材料的孤立的阿秒電子脈沖，”Liang說(shuō)。這些阿秒脈沖將允許觀察材料內(nèi)更快的過(guò)程。 G5!^*j f
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原文鏈接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=50386.php（實(shí)驗(yàn)幫譯）
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