Femtosekundové impulzy o vlnové délce 8,5 μm získané generováním rozdílové frekvence mezi frekvenčními složkami širokospektrálního impulzu o vlnové délce 2,1 μm

Text

Rozsah aplikací laserových impulzů ve střední a dlouhé infračervené spektrální oblasti v posledních letech značně roste. Femtosekundové impulzy s několika málo cykly elektromagnetického pole jsou důležité pro rychlou spektroskopii i experimenty studující chování nanostruktur a pevných látek v přítomnosti velmi vysokých intenzit záření. Skupina sestávající z vědců centra HiLASE a Massachusetts Institute of Technology (USA) úspěšně demonstrovala generaci impulzů se střední vlnovou délkou 8,5 μm a obrovské šířce 6,2 μm (na úrovni 1 % maxima). Impulzy generované jednoduchou experimentální sestavou měly několik málo cyklů elektromagnetického pole a měly pasivně stabilizový posun fáze oscilací elektromagnetického pole vzhledem k jejich obálce. Poslední zmíněná vlastnost je velmi důležitá, protože posun fáze velmi krátkých impulzů významně ovlivňuje interakci záření s hmotou. Výstupní pulzy o energii 2 μJ byly získány jako rozdíl jednotlivých frekvenčních složek samotného vstupního impulzu se střední vlnovou délkou 2,1 μm a šířkou spektra 0,45 μm (na úrovni 10 % maxima). Generování rozdílových frekvencí proběhlo v krystalu AgGaSe2, který je vhodný pro tuto spektrální oblast. Vstupní impulz o vlnové délce okolo 2 μm je mnohem výhodnější oproti tradičně používaným impulzům s kratšími vlnovými délkami (0,8 μm nebo 1 μm) vzhledem k vyšší účinnosti konverze do dlouhovlnné infračervené oblasti a menší absorpci vstupního záření v tomto typu krystalu. Je to poprvé, kdy měly vstupní impulzy pro takovéto účinné generování rozdílové frekvence vlnovou délku okolo 2 μm.

19-2018.jpg
Popis
Spektrum vstupního a výstupního impulzu (a) Spektrum širokospektrálního vstupního zdrojového impulzu se střední vlnovou délkou 2,1 μm, (b) spektrum výstupního impulzu získaného jako rozdíl frekvenčních složek impulzu vstupního. Uprostřed je vložen snímek použitého AgGaSe2 krystalu pro generování rozdílové frekvence.