Зеркала с высокой дисперсией для сжатия сверхкоротких импульсов
Зеркала с высокой дисперсией предназначены для использования с лазерами с пико-, фемто- или аттосекундной длительностью импульса. Эти типы лазеров называются сверхбыстрыми лазерами. Из-за предельной длительности импульса эти сверхбыстрые лазеры аблируют ткани и другие материалы с более высокой точностью, чем применяемые ранее технологии, такие как наносекундные лазеры.
Таким образом, сверхбыстрые лазеры используются в медицинских приложениях, чтобы сделать такие процедуры, как корректирующая хирургия глаз, более безопасными за счет снижения риска заражения и сокращения времени восстановления пациента. Сверхбыстрые лазеры также используются для усовершенствованной обработки материалов и для микромашиностроения мелких деталей с более высокой точностью и эффективностью, чем другие типы лазеров. Помимо биомедицинской промышленности и индустрии обработки материалов, высокодисперсные зеркала для сверхкоротких импульсов также используются в большом количестве других приложений, таких как 3D-печать медицинских устройств, нелинейная визуализация и спектроскопия.
Широкий энергетический диапазон ультракоротких импульсов обусловлен принципом неопределенности, который возникает из внутренних волновых свойств фотонов, где точность времени-энергии ограничена преобразованием Фурье. Во время движения сверхбыстрые импульсы искажаются. Следовательно, при работе со сверхбыстрыми лазерами требуются сжатие и компенсация дисперсии. К счастью, зеркала с высокой дисперсией могут корректировать дисперсию с помощью зеркальных покрытий, которые имеют большую отрицательную дисперсию групповой задержки и низкие потери в широкой полосе пропускания. Большая дисперсия групповой задержки достигается за счет комбинирования и оптимизации эффектов двух более простых технологий покрытия зеркал, известных как зеркала с чирпированием и зеркала интерферометра Жире-Турнуа. Традиционные чирпированные зеркала достигают отрицательной дисперсии групповой задержки, используя зависимость длины волны и глубины проникновения. Однако эта технология также вводит зависящие от длины волны колебания дисперсии групповой задержки, аналогично резонаторам Фабри-Перо, и позволяет достичь только ограниченной отрицательной дисперсии групповой задержки. Зеркала интерферометра Жире-Турнуа достигают зависящей от угла отрицательной дисперсии групповой задержки на основе резонаторных структур. Однако эта технология применима только для очень узкой полосы пропускания и вводит дисперсию третьего и более высокого порядков. Оптимизация этих двух технологий позволяет получать покрытия с более высокими значениями дисперсии групповой задержки, с меньшими потерями и более широкой полосой пропускания, чем традиционные чирпированные зеркала или зеркала Жире-Турнуа, без увеличения толщины многослойных покрытий.
|
Чирпированное зеркало |
Зеркало интерферометра Жире-Турнуа |
АЗИМУТ ФОТОНИКС - официальный дистрибьютор Edmund Optics в России
|
|
|
