يضع الباحثون في جامعة روتشستر معيارًا جديدًا لتوليد نبضات ليزر فائقة السرعة في نطاق أطوال موجية أوسع من مصادر الليزر التقليدية.
في منشور Physics Review Letters ، وصف William Sherenninger ، الأستاذ المساعد للبصريات ، جنبًا إلى جنب مع أعضاء مختبره ، جهازًا جديدًا يسمى "مرنان Soliton Kerr النبضي الممتد" الذي يحسن أداء نبضات الليزر فائقة السرعة.هذا العمل له آثار مهمة على مجموعة متنوعة من التطبيقات الهندسية والطبية الحيوية ، بما في ذلك التحليل الطيفي ، وتركيب التردد ، ونطاق المسافة ، وتوليد النبض ، وما إلى ذلك.
يولد الجهاز نبضة ليزر فيمتوثانية ، والتي تقارب الفيمتوثانية ، أو 2 تريليون جزء من الثانية.لا تخضع هذه النبضة للقيود الفيزيائية لمصدر ضوء الليزر (يسمى اكتساب الليزر من قبل علماء الليزر) وطول موجة حدود مصدر الضوء.
قال ريننجر: "باختصار ، هذا هو أقصر نبضة من مصدر ألياف غير مصدره".
قام ريننجر وفريقه البحثي وما بعد الدكتوراه بتحسين مرنان كير ، وهي طريقة جديدة ومثيرة لتوليد نبضات ليزر فيمتوثانية أصبحت موضوعًا للكثير من الأبحاث.
اكتشف المختبر سوليتونًا جديدًا (نبضة قصيرة أو غلاف موجي محلي) ليحافظ على شكله أثناء الانتشار بسرعة ثابتة ، وبالتالي التغلب على تحدي مدة النبضة لإصدارات أخرى من مرنانات كير.تختلف السوليتون المنتجة في جهاز Renninger عن solitons في رنانات Kerr الأخرى ، وخاصة شكل وسلوك نبضات التمدد التي تنتجها.
قال ريننجر ، "إنه مستقر إلى حد ما. إنه يتكرر مرارًا وتكرارًا ، ويصبح أطول وأطول ، ثم أقصر وأقصر ، ثم أطول وأطول."
وأشار الباحثون في الورقة البحثية إلى أن هذه النبضات "لها نطاق ترددي طيفي عريض ، مع مدة نبضة مضغوطة 210 فمتوثانية ، وهي أقصر مدة نبضة لوحظت من مرنان ألياف كير حتى الآن".
المؤلف الرئيسي Xue Dong هو مساعد باحث في الدراسات العليا في مختبر Renninger.بالإضافة إلى رينينجر ، يشمل المؤلفون المشاركون الآخرون باحثين من خريجي المختبرات كيان يانغ وكريستوفر سبيس ، وباحث سابق في ما بعد الدكتوراه في المختبر فيكتور باكليو.
تم دعم هذا البحث جزئيًا من قبل صندوق تطوير التكنولوجيا بالجامعة ، وجائزة البحث الجامعي ، والمعاهد الوطنية للصحة.