3.4飞秒激光脉冲的产生与测量技术

"3.4飞秒激光脉冲的产生和测量技术的研究，涉及了光谱展宽、脉冲位相测量与补偿以及飞秒脉冲的压缩方法，由张志刚、山根启作等人在天津大学和北海道大学进行，通过液晶位相调制器实现了3.4飞秒的超短脉冲产生。" 本文详细探讨了3.4飞秒激光脉冲的生成和测量技术，这是超快激光科学领域的一个关键问题，因为极短的脉冲时间允许对物质的超快过程进行精细研究。飞秒激光脉冲的产生通常包括脉冲的预放大、光谱展宽和脉冲压缩等步骤。在这项研究中，研究人员利用了一种特殊的技术，即充氩气的空心光波导，将脉冲光谱展宽到超过一个倍频程（大于500THz），这意味着光谱范围覆盖了极宽的频率区间。 光谱展宽后，接下来的步骤是测量脉冲的相位，这对精确控制脉冲的时域特性至关重要。文章提到使用了改进的光谱位相相干电场重建法（SPIDER）来实现这一目标。SPIDER是一种非线性光学技术，可以解析出脉冲的完整光谱相位信息，这对于后续的脉冲压缩至关重要。测量到的相位信息被反馈至液晶位相调制器，这种设备可以精确地调整光的相位，从而补偿脉冲中的色散效应。 通过液晶位相调制器的相位补偿，原本展宽的脉冲被成功压缩至3.4飞秒。为了验证脉冲的压缩效果，研究者使用了相关器和相位测量技术，这些工具能提供关于脉冲持续时间和形状的直接证据。这种压缩技术的成功应用，表明了在实验中可以生成具有极高时间分辨率的超短激光脉冲。 飞秒激光脉冲在科学研究和工业应用中具有广泛用途，例如生物医学成像、材料微加工、超快化学反应动力学研究等。3.4飞秒的脉冲持续时间意味着可以观察到原子和分子级别的动态过程，对于理解微观世界的瞬态现象有着重大意义。 总结来说，这项研究展示了创新的飞秒激光技术，通过光谱展宽、相位测量和补偿，以及液晶位相调制器的使用，成功产生了3.4飞秒的激光脉冲，这在超快光子学领域具有重要价值，并可能推动更多领域的技术进步。