上海光学機械研究所、反共振中空コアファイバーを使用した超短パルスレーザーの高精度同期で進歩

最近では、強磁場レーザー物理学の国家重点研究所、上海光学精密機械研究所、中国科学院、先端光波科学ラッセルセンター、杭州光学精密機械研究所、Efibe (寧波) オプトエレクトロニクス技術有限公司と武漢理工大学は、反共振中空コアファイバーを使用した超短パルスレーザーの高精度同期の達成で進歩を遂げた。 研究チームは、反共振中空コアファイバーをベースとした超短パルスレーザーのアクティブ同期技術を初めて報告した。これにより、低ノイズかつ高効率の伝送と、2.23 fs (RMS) の同期精度による広帯域超短パルスレーザーの精密な時間制御が実現される。 。 研究成果は、「Active synchronizationのための真空化反共鳴中空コア​​ファイバーにおけるマイクロジュールレベル超高速パルスの高安定性、柔軟な送達」としてOptics Lettersに掲載されました。
超短パルスレーザーによる高精度同期制御技術は、各種アクセルペダルや強力レーザー装置に広く採用され、大型科学機器の時間制御精度を大幅に向上させてきました。 高精度の時刻同期の鍵となるのは、超短パルスレーザーを長距離安定して伝送することです。 従来の石英ファイバーでは、マイクロジュールを超える単一パルスエネルギーの超短パルスレーザーの高性能伝送を達成することが困難でした。 これは、マイクロジュール範囲の超短パルスレーザーのピークパワーが高いためです。これにより、石英コアを備えたファイバー内に過度の非線形性が急速に蓄積し、時間領域と周波数領域の両方でパルスの歪みが生じる可能性があります。
この問題に対処するために、研究チームは、反共振中空コアファイバーを使用して、マイクロジュールオーダーの単一パルスエネルギーと200フェムト秒未満のパルス幅を持つ超短レーザーパルスの安定かつ効率的な伝送を実現し、使用に成功しました。高精度のレーザーパルス同期研究に最適です。 超短レーザーパルスが真空の反共振中空コアファイバー内で送信されると、ガスの非線形効果が効果的に抑制されるため、そのスペクトルとパルス幅はほとんど変化せず、ファイバーの出力におけるレーザーパルスはそれらのパルスに匹敵します。入力における平均パワーとスペクトル安定性の観点から。 この導波路特性により、出力レーザーの指向安定性が6μradから1μradに向上し、レーザーパルスのジッターは10mの中空コアファイバー伝送後90分以内に2.23fs(RMS)に制御できます。 本研究では、反共振中空コアファイバに基づく超高速光-光同期の実現可能性を検証し、大型レーザーやアクセルペダル装置の時間同期制御における反共振中空コアファイバの可能性を指摘しています。
関連研究は、中国国家自然科学財団、国家博士研究員イノベーション人材支援プログラム、中国博士研究員科学財団、中国科学院基礎研究若手チームプログラム、上海科学基礎研究プログラム、および中国科学院基礎研究若手チームプログラムの支援を受けた。技術革新行動計画、および張江研究所建設運営プログラム。