Forskere genererer flerfarvede koncentriske ringformede ultrahurtige vektorstråler

Ultrahurtige vektorstråler har brede anvendelser inden for fotokemi, biologi og fysik. De kan bruges i forsøg med pumpesonde, billedbehandling i høj opløsning, manipulering af mikropartikler, klassisk optisk kommunikation og kvanteoptisk kommunikation.

På trods af mange metoder til at generere nyttige vektorstråler, det er normalt ikke let for traditionel tre-bølge blanding eller andenordens ikke-lineære processer, hvor der anvendes et anisotropisk ikke -lineært materiale; og denne proces er stramt begrænset af fasematchningstilstand, som er ekstremt følsom over for lyspolarisering.

Også, det er ret vanskeligt og komplekst at generere inhomogen fordeling af bred båndbredde i hver polarisering ved hjælp af en ikke -lineær krystal.

Derfor, ved hjælp af kompakt og økonomisk opsætning ved en ikke -lineær proces, især tredje ordens ikke-lineær proces, hvordan man genererer flere vektorstråler med forskellige centrale bølgelængder i et bredt spektralområde er stadig et uudforsket problem.

For nylig, forskere ved Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) fra det kinesiske videnskabsakademi genererede nye flerfarvede koncentriske ringformede ultrahurtige vektorstråler (MUCAU-VB) baseret på kaskaderet fire-bølge-blandingsproces (CFWM) simpelthen i en glasplade og indså moduleringer af en laserstråle i rumlig tilstand, polarisering, bølgelængde, og pulsvarighed samtidigt. Resultatet blev offentliggjort i Optik Express .

I forsøget, to radialt polariserede pumpestråler moduleret af to hvirvelhalvbølgeplader blev brugt til at pumpe glaspladen. Da de to bjælker blev overlappet både i rumligt og tidsmæssigt område, koncentriske ringformede bjælker med radial polarisering, flerfarvede sidebånd i et bredt spektralområde, og femtosekund -pulsvarighed blev påvist.

Op til 10 radialt polariserede frekvens-opkonvertering koncentriske ringformede sidebånd med stor båndbredde blev observeret. Forskere fandt ud af, at spektralområdet for den første 7 orden kunne strække sig fra 545 nm til 725 nm, og pulsvarigheden af ​​førsteordens sidebånd blev målt til 74 fs.

Denne metode kan bruges til at generere anden polarisationstilstand og andre spektrumintervalvektorstråler. Og det ville gavne yderligere generation og anvendelser af flerfarvede ultrahurtige vektorstråler.

Arbejdet blev støttet af National Natural Science Foundation of China, instrumentudviklingsprojektet og det strategiske prioriterede forskningsprogram for det kinesiske videnskabsakademi.