Исследователи научились управлять ультракороткими лазерными импульсами
Причину стабильной связи ультракоротких вспышек света лазера и возможность контролировать их длительность выявили ученые университетов Байройта и Констанца, 19 октября сообщает журнал Optica.
Вспышки света короче квадриллионной доли секунды также называются фемтосекундными импульсами. Сегодня они используются для исследования материалов, в 3D-производстве компонентов или в качестве прецизионных скальпелей в медицине.
В лазерах эти вспышки создаются в виде солитонов, стабильных пакетов световых волн. В таких системах часто наблюдаются связанные фемтосекундные вспышки, так называемые солитонные молекулы.
Используя спектроскопию в реальном времени с высоким разрешением, исследовательской группе удалось отследить динамику двух связанных вспышек в реальном времени на протяжении многих сотен тысяч последовательностей.
Основываясь на этих данных, ученые смогли показать, что именно оптические отражения внутри лазерного резонатора соединяют отдельные солитоны во времени и пространстве. Расстояния привязки могут быть предсказаны на основе различий во времени прохождения внутри резонатора и, наконец, могут быть точно отрегулированы путем смещения оптических элементов.
Кроме того, новое исследование показывает, как связь между двумя вспышками может быть быстро ослаблена и создана новая связь. Теперь можно, например, специально переключаться между вспышками света, которые происходят парами и имеют разные временные интервалы.
«Основываясь на результатах наших исследований, теперь можно переключать молекулы солитонов одним нажатием кнопки. Это открывает новые перспективы для технического применения фемтосекундных импульсов, особенно в спектроскопии и обработке материалов», — говорит Лука Ниммесгерн, первый автор исследования и студент магистратуры по физике в университете Байройта.
