Nedávno tým profesora Li Zhiyuana na South China University of Technology spolupracoval s týmem akademika Li Ruxina na Šanghajském institutu optiky a mechaniky Čínské akademie věd. Inovativně navrhli novou strategii založenou na středním-infračerveném femtosekundovém laserovém čerpání-přístupu „synergické nelineární konverze frekvence nahoru/dolů“-úspěšně vyvíjeli-pulzní laserový zdroj bílého světla s plným spektrem. Tento laser pokrývá sedm oktáv od 200 do 25 000 nm, dosahuje energii pulsu 1 mJ a vykazuje spektrální plochost 17 dB. se spektrální plochostí 17 dB. Zjištění byla publikována v nejlepším{14}}mezinárodním optickém časopise Light: Science & Applications.
Od elektronových přechodů v atomech po molekulární vibrace mezi atomy a vibrace pevné mřížky – různé mikroskopické procesy pokrývají charakteristická pásma od hlubokého ultrafialového záření po daleko-infračervené. Více než 60 let od vynálezu laserů vědci hledali laserový zdroj schopný pokrýt celé spektrum, aby mohli současně pozorovat tyto mikroprocesy s výrazně odlišnými energetickými stupnicemi. Tradiční laserové zdroje však trpí omezeními, jako je úzká spektrální šířka pásma, nedostatečná energie nebo nízká spektrální plochost, které současně nesplňují přísné požadavky na široké spektrální pokrytí, vysokou intenzitu pulsů a vysokou spektrální plochost.
Pl{0}}spektrální laserový zdroj s bílým světlem navrhovaný v této studii tato omezení překonává. Je připravena stát se průkopníkem nového paradigmatu v laserové spektroskopii{{2}„jednotný-plný{4}}zdrojový, synchronní snímek-a otevřít nové hranice ve vysoko-rychlostní spektrografii a ultrarychlé spektroskopii s pumpovou-sondou. Tento průlom je obrovským příslibem pro základní výzkum ve fyzice, chemii, materiálové vědě a biologii, stejně jako pro aplikace v biomedicínském zobrazování, monitorování životního prostředí a průmyslové inspekci.
Nelineární frekvence nahoru- a dolů-synergie konverze umožňuje vysoce-výkon hluboký-UV až vzdálený-IR plný-spektrální bílý-světelný laser
Tento laserový systém s bílým -světlem využívá 3,9μm střední- infračervený laser jako přemosťující zdroj. Prostřednictvím konverze nahoru- se hranice krátké{5}}vlnové délky rozšíří na 200nm hlubokou-ultrafialovou oblast, zatímco konverze dolů-rozšíří hranici dlouhé-vlnové délky na 25μm vzdálené-infračervené pásmo. Tým inovativně navržený cvrlikání-periodický-polarizovaný krystal niobátu lithného (CPPLN) současně generuje harmonické 2. až 12.{17}}řádu. Upconversion modul dosahuje 40% účinnosti konverze s výstupní energií 1,45 mJ. Modul downconversion s kaskádovou krystalovou architekturou LN-AGSe dosahuje 18% účinnosti konverze s výstupní energií 0,75 mJ. Celkové technické specifikace výrazně předčí specifikace srovnatelných superkontinuálních laserových systémů.
Intenzita fotonového paprsku systému převyšuje zařízení synchrotronového záření o 7-8 řádů, což umožňuje současnou detekci pěti fyzikálně-chemických procesů v různých energetických škálách-hluboké ultrafialové elektronické přechody, elektronické excitace viditelného světla, blízké-infračervené a střední-infračervené molekulární vibrace na dálku a infračervené 5} a laserové{1} infračervené molekulární vibrace a mřížka laseru paprsek nebo pulz.
Hong Lihong, postdoktorandský výzkumník společně vyškolený Jihočínskou technologickou univerzitou a Šanghajským institutem optiky a mechaniky, Čínská akademie věd, je prvním autorem článku. Li Zhiyuan, profesor na Fakultě fyziky a optoelektroniky, South China University of Technology, a akademik Li Ruxin z Čínské akademie věd jsou spolu-odpovídajícími autory. Profesor Li Zhiyuan se dlouhodobě zabývá teoretickým, experimentálním a aplikovaným výzkumem v oblasti mikro-nano fotoniky, nelineární optiky, laserové technologie, topologické fotoniky a kvantové fyziky.
