Laserphysics: в импульсной световой волны

Физики в лаборатории Аттосекундной физики в Людвиг-Максимилианс-университет (ЛМУ) в Мюнхене и Института Макса Планка по квантовой оптике (его) разработали новый тип детектора, который позволяет профиль колебаний световых волн, чтобы быть точно определен.

Свет трудно поймать на. Световые волны распространяются со скоростью почти 300 000 км в секунду, и волновых колебаний на несколько сотен триллионов раз в тот же интервал. В случае видимого света, физическое расстояние между двумя последовательными пиками световой волны меньше 1 мкм, и пики разнесены во времени менее чем 3 миллионные доли миллиардной доли секунды (<3 фемтосекунд). Чтобы работать со светом, надо его контролировать-и это требует точных знаний своего поведения. Может быть даже и нужно знать точные положения пиков или долин световой волны в данный момент времени. Исследователями из Лаборатории Аттосекундной физики (круг) (при университете им. Людвига Максимилиана Мюнхена и Институте Макса Планка по квантовой оптике) сейчас находятся в таком положении, чтобы измерить точное расположение этих пиков в один сверхкоротких импульсов инфракрасного излучения с помощью недавно разработанного детектора.

Такие импульсы, которые охватывают только несколько колебаний волны, может быть использован для исследования поведения молекул и атомов, и новый детектор является очень ценным инструментом в этом контексте. Сверхкороткие лазерные импульсы позволяют ученым изучать динамические процессы на молекулярном и даже субатомном уровнях. Используя поездах этих импульсов, можно сначала возбудить мишень частиц, а затем в фильме их ответы в режиме реального времени. В интенсивных световых полях, однако, очень важно знать точные осциллограммы импульсов. Поскольку пик осциллирующей (перевозчик) светового поля и огибающей импульсов могут смещаться относительно друг друга между различными лазерными импульсами, важно знать точную форму волны каждого импульса.

Команда на коленях, которую возглавлял д-р Борис Берг и профессор Матиас Клинг, руководитель сверхбыстрой обработки изображений и нанофотоники группы, теперь сделал решающий рывок в характеристике световых волн. Их новый детектор позволяет определить этап, т. е. точное положение максимумов за несколько циклов колебаний в пределах каждого импульса, при частоте повторения от 10 000 импульсов в секунду. Для этого группа получила циркулярно поляризованных лазерных импульсов, в которой ориентация на распространении оптического поля вращается, как стрелки, а затем сосредоточил вращающуюся импульса в атмосферном воздухе. Взаимодействие между импульсным и молекулы в воздухе результаты в течение короткого всплеска электрический ток, направление которого зависит от положения пика световой волны. Анализируя точное направление импульса тока, исследователям удалось получить этап «перевозчик-конверт офсетная,» и таким образом восстановить форму световой волны. В отличие от метода, которые обычно используются для определения этапа, который требует использования сложной вакуумной аппаратуры, новая техника работает в атмосферном воздухе и измерения требуют очень несколько дополнительных компонентов. «Простота установки, скорее всего, чтобы убедиться, что он станет стандартным средством в лазерной технике», — объясняет Матиас Клинг.

«Мы считаем, что этот метод также может быть применен для лазеров с гораздо более высокой частотой повторения и в разных спектральных областях», — говорит Борис Берг. «Наша методика представляет особый интерес в контексте характеризации сверхкоротких лазерных импульсов с высокой частотой повторения, например, создаваемые в экстремальных световых инфраструктуры в Европе (Илай)», — добавляет профессор Матиас Клинг. При нанесении на новейшие источники ультракоротких лазерных импульсов, этот новый метод анализа сигнала может проложить путь к технологическому прорыву, а также позволяющие использовать новые идеи в поведении элементарных частиц ‘в быстром темпе’.

сделать разницу: спонсорские возможности