产生空间可塑GHz脉冲串成为现实!频谱穿梭机问世

众所周知,超短脉冲的时空整形,对于诸如千兆赫兹区域内对激光烧蚀和先进的超快摄影进行时空控制等各种技术来说至关重要。然而,要将脉冲拉伸到亚纳秒间隔以及独立控制每个脉冲空间轮廓的难度无疑是极大的,相应的也限制了其发展

研究团队演示了在800nm和400nm波段产生间隔为0.1至3ns的脉冲串,通过移动峰值位置或逐个脉冲分割其峰值脉冲,分别对连续的 GHz 突发脉冲进行空间整形, 并将其应用于激光烧蚀动态的超快单次透射光谱成像(4 Gfps)和双色顺序定时全光映射摄影。此外,研究团队还展示了包含移位脉冲或双峰脉冲的脉冲串的产生,作为 GHz 脉冲串单独空间整形的实例。我们提出的技术为 GHz 脉冲猝发带来了前所未有的时空操控,可用于广泛的激光应用。

即使使用通用光学元件,通过将光学设置的设计扩展到3D光学配置,研究团队仍然创建了一种新的光学系统,使其能够产生和整形GHz猝发脉冲。通过频谱穿梭机配置实现的全光学操纵,克服了电子设备响应速度慢,无法操纵GHz猝发脉冲等问题,同时满足这两个功能。

广泛的应用场景

光谱穿梭方法为超快摄影技术的突破打开了大门,这对于探索亚纳秒到纳秒级的快速现象至关重要,它有可能彻底改变许多工业应用中监测快速过程的方式。

不仅如此,能够单独形成GHz猝发脉冲,也为精密激光加工(尤其是半导体和金属加工)开辟了新的可能性,并为优化医疗应用中的激光手术带来了重大希望。

目前,研究团队声称计划将这项技术应用于生物材料的激光加工和激光手术。对生物材料和生物组织等非均质材料进行激光照射,会诱发复杂且不可重现的过程。预计光谱穿梭机产生时空可调猝发脉冲的能力及其应用于单次超快成像的能力,将有助于开发和改进生物医学领域的激光技术

(来源:维科网)
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