Supercontinuum (SC) vitt ljus (spektrumet som sträcker sig från den nära ultravioletta till de infraröda våglängderna) har avancerad ultrasnabb laserspektroskopi inom vetenskapen om kondenserad materia, biologi, fysik och kemi. Jämfört med de ofta använda fotoniska kristallfibrerna och bulkmaterialen är femtosekundlaserfilamentering i gaser skadeimmun för SC-generering.
Emellertid leder millisekunders tidsskalan för termisk diffusion i ett lufttråd till luftdensitetsminskning vid ankomsten av nästa laserpuls för en kHz-repetitionslaser. Den termiska självverkande effekten resulterar i betydande strålpekande och intensitetsjitter i lasertråden, vilket leder till en utmaning för applikationer som använder kHz-glödtråd och dess SC-ljuskälla.
I en ny artikel publicerad i Light Science &Application , ett team av vetenskapsmän, ledda av professor Tie-Jun Wang från State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Kina och medarbetare har visat en enkel metod för att förbättra både strålpekning och intensitetsstabilitet hos lufttråden inducerade SC-ljus.
Detta åstadkoms genom att helt enkelt applicera ett externt elektriskt DC-fält på glödtrådens plasmakanal. Med det externa elektriska fältet undertrycks plasmarekombinationen avsevärt, vilket resulterar i mindre termisk avsättning i glödtrådszonen tillsammans med det överväldigade termiska jitter av glödtråden genom att generera jonvind från elektroden.
Strålpekande jitter för det 1 kHz lufttrådsinducerade SC-ljuset rapporterades vara undertryckt mer än två gånger. Signal-brusförhållandet för SC-ljuset förbättrades också avsevärt. Forskarna genererar framgångsrikt en stabil högintensiv och högupprepande superkontinuum vit ljuskälla i luft.
Detta är av stor betydelse för appliceringen av superkontinuumvitt ljus och är också mycket viktigt och användbart för filamentbaserade andra sekundära källor, såsom tredje övertonsgenerationen, THz, luftlasering och filamentbaserad bildbehandling och mikrobearbetning av kondenserade material.
Mer information: Yaoxiang Liu et al, Stabil, intensiv superkontinuumljusgenerering vid 1 kHz genom elektrisk fältassisterad femtosekundlaserfilamentering i luft, Ljus:vetenskap och tillämpningar (2024). DOI:10.1038/s41377-023-01364-3
Tillhandahålls av TranSpread
