上海光機(jī)所在近紅外超短渦旋脈沖產(chǎn)生方面取得新進(jìn)展
近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在超短渦旋脈沖產(chǎn)生方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)利用空間相位調(diào)制結(jié)合光學(xué)參量放大技術(shù)(OPA)的方法，在近紅外波段實(shí)現(xiàn)了雙波長超短渦旋脈沖的輸出。相關(guān)研究成果發(fā)表于《高功率激光與科學(xué)與工程》(High power laser science and engineering)。 J ^#:qk
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渦旋光是具有螺旋波前的空間結(jié)構(gòu)光束，由于其環(huán)形空間強(qiáng)度分布以及攜帶軌道角動(dòng)量的特征，目前已在量子信息、超分辨顯微鏡和光鑷等方面有著廣泛的應(yīng)用。除此之外，攜帶軌道角動(dòng)量的飛秒渦旋光在驅(qū)動(dòng)渦旋粒子束及次級輻射，材料的多維度時(shí)間分辨等方面也有著重要的應(yīng)用前景。然而，目前超短渦旋脈沖的主要產(chǎn)生方式為利用螺旋相位板、空間光調(diào)制器等元器件直接產(chǎn)生，利用光學(xué)參量振蕩產(chǎn)生的渦旋脈沖則無法獲得寬帶的超短渦旋脈沖，因此利用光學(xué)參量放大的方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)寬帶超短渦旋脈沖產(chǎn)生。 5z }w }zdg
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在該研究中，研究人員基于非線性頻率變換技術(shù)，將空間相位調(diào)制與光學(xué)參量放大相結(jié)合，并且利用了光學(xué)參量放大的寬帶增益優(yōu)勢與軌道角動(dòng)量守恒的特性，實(shí)現(xiàn)了1.45 μm和1.8 μm的雙波長寬帶飛秒渦旋脈沖的輸出，輸出脈沖能量分別為158 μJ和190 μJ，脈沖寬度約為50 fs。該方案可為超短渦旋脈沖的波長進(jìn)一步拓展，產(chǎn)生更高能量、更短脈寬和更高平均功率的紅外飛秒渦旋激光提供技術(shù)支持，為超快軌道角動(dòng)量物理研究提供基礎(chǔ)。 H}}$V7]^),
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圖1.實(shí)驗(yàn)裝置圖 4u;9J*r4
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圖2.信號光(a)與閑置光(c)輸出渦旋光斑; 信號光(b)與閑置光(d)自參考干涉條紋。 13k
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圖3.信號光(a)與閑置光(c)的輸出脈沖的時(shí)域及相位; 信號光(b)與閑置光(d)的光譜及相位。 "r 4AY
相關(guān)工作得到了中國科學(xué)院B類先導(dǎo)專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。 jKIxdY:U
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原文鏈接：https://doi.org/10.1017/hpl.2022.20
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