中国科学院 在由周期性分层克尔介质组成的非线性克尔谐振腔中，建立在孤子上的高效脉冲压缩器的说明性方案
信用:、傅宗元、朱炳兵、范光宇、陈玉栋、王顺佳、、安德里乌斯·巴尔塔斯卡、、船山田；振声道 产生高空间质量的强超短脉冲为超快和强场科学开辟了可能性
2018年诺贝尔物理学奖授予Dr
思特里克兰德和博士
牟某发明了一种叫做啁啾脉冲放大的技术，这种技术可以在世界范围内驱动大量的超快激光器
随着过去十年的巨大进步，基于镱的超快激光器变得非常流行，因为它们显示出优异的热效率，成本低，并且在调节脉冲能量和重复率方面非常灵活
然而，这些激光器的脉冲持续时间通常不短于100 fs，甚至不短于1 ps，这就需要对应用进行外部脉冲压缩
现有的超连续谱产生和脉冲压缩技术通常效率较低
它们中的许多需要真空系统、真空-气体接口，因此维护起来既昂贵又复杂
因此，这些技术的应用仍然局限于少数专业实验室，不能广泛应用于代表超快激光主要应用的物理、飞秒化学和飞秒学实验室
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由上海复旦大学表面物理国家重点实验室和物理系的陶振生教授领导的中国和奥地利科学家团队提出并证明了在强超快激光脉冲在周期性层状介质(PLKM)中传播过程中形成光孤子可以作为一种简单、可靠和经济的解决方案用于超快激光和脉冲压缩
他们发现孤子的形成是非线性克尔自聚焦和las er光束的线性衍射之间平衡的结果，这可以支持可持续的和长距离的非线性光-物质相互作用，并因此提高了SCG效率
更有趣的是，通过将光束传播限制在这些孤立模式中，可以实现高空间质量和空间-光谱均匀性，达到> 85%的压缩效率
作为这种方法的演示，科学家们使用压缩脉冲驱动一种高度非线性的光学过程，称为高次谐波产生，从气体目标产生明亮相干的极紫外光和软x光
高次谐波过程对压缩脉冲的时空质量极其敏感，这清楚地表明了这种方法的巨大潜力
还值得一提的是，建造PLKM SCG装置的总成本仅为约200美元
所报道的方法和技术将为未来超快激光的高效、可靠、低成本的超快激光压缩技术和脉冲压缩技术铺平道路，可广泛应用于超快物理、化学和生物实验室
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非线性克尔谐振腔中孤子形成和击穿的图示
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孤子稳定性条件的实验和理论结果
信用:、傅宗元、朱炳兵、范光宇、陈玉栋、王顺佳、、安德里乌斯·巴尔塔斯卡、、船山田；振声道 高效率、低成本的超临界气体和脉冲压缩方法的核心是研究非线性共振腔中孤波态的形成和稳定性
利用孤波模式，可以控制强激光束的传播以产生期望的宽光谱和高空间质量
这种方法可以支持具有不同脉冲能量和重复率的超快激光器的应用
科学家总结了他们的方法的优点:“与现有的超连续谱产生和脉冲压缩方法相比，我们提出和演示的方法有四个优点:(1)它非常简单，建造和维护成本效益高，因为它不需要真空系统或光束指向稳定设置；(2)非常灵活，可以应用于各种能量和功率的超快激光器；(3)效率非常高，可以高达85%；(4)非常稳定
我们相信，对于使用超快激光但没有构建宽带激光系统专长的科学家来说，这种方法可以被广泛引入许多物理、化学和生物实验室
" 压缩脉冲与初始基本脉冲的比较实验结果
当激光脉冲的传播被操纵成孤波模式时，可以获得高质量的空间模式，与非共振(耗散)区域中的空间模式直接比较
信用:、傅宗元、朱炳兵、范光宇、陈玉栋、王顺佳、、安德里乌斯·巴尔塔斯卡、、船山田；振声道
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