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中科院上海光機所在寬帶可調諧長(cháng)波紅外飛秒激光研究方面獲進(jìn)展
來(lái)源:中科院上海光機所  瀏覽次數:4672  發(fā)布時(shí)間:2024-09-12

近期,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所強場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗室的科研人員在寬帶可調諧長(cháng)波紅外飛秒激光產(chǎn)生研究方面獲進(jìn)展。該研究將光學(xué)參量化放大和差頻產(chǎn)生技術(shù)相結合,在長(cháng)波紅外波段實(shí)現了最高43微焦的寬帶可調諧飛秒激光輸出。相關(guān)研究成果以5-13.5 μm broadband tunable long-wave infrared femtosecond laser為題,發(fā)表在《應用物理快報-光子學(xué)》(APL Photonics)上。


長(cháng)波紅外飛秒激光在燃燒檢測、光譜吸收、化學(xué)反應分析等領(lǐng)域中具有應用價(jià)值。長(cháng)波紅外飛秒激光具有較強的生物組織穿透能力,可在醫學(xué)成像、手術(shù)和精密加工中實(shí)現高效且低熱損傷的效果。同時(shí),長(cháng)波紅外飛秒激光的高空間分辨率在多光子顯微成像中的優(yōu)異表現,使其在生物醫學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。


該研究將光學(xué)參量化放大和差頻產(chǎn)生技術(shù)相結合,利用光學(xué)參量放大作為第一級調節,并在第一級調節基礎上利用光學(xué)差頻進(jìn)行第二級調節。得益于差頻過(guò)程中BGSe晶體超寬的透過(guò)范圍和較高的非線(xiàn)性系數,該裝置實(shí)現了最高在7.8微米處43微焦的輸出能量,并在5-13.5微米的整個(gè)寬光譜范圍內脈沖能量輸出均超過(guò)10微焦,且平均功率超過(guò)10毫瓦。同時(shí),該團隊通過(guò)電光采樣方法,發(fā)現中心波長(cháng)為8.3微米處的脈沖持續時(shí)間為72飛秒。該裝置在長(cháng)波紅外波段同時(shí)實(shí)現了超寬調諧范圍和較高能量輸出,可以為醫療診斷、科學(xué)研究、工業(yè)檢測等領(lǐng)域提供研究工具。


研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等的支持。


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