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羅切斯特大學(xué)的研究人員正在制定一項新的標準，即在波長范圍更廣的范圍內(nèi)產(chǎn)生超快激光脈沖。在《物理評論快報》上發(fā)表的一篇文章中，羅切斯特大學(xué)光學(xué)助理教授William Renninger和他的實驗室成員描述了一種名為“拉伸脈沖孤子克爾諧振器”的新設(shè)備，該設(shè)備可以增強超快激光脈沖的性能。這項工作對一系列工程和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，如光譜學(xué)、頻率合成、測距、脈沖產(chǎn)生等，具有重要的意義。

該裝置能產(chǎn)生超快激光脈沖，其數(shù)量級為飛秒，也就是千萬億分之一秒，它不受激光光源特有的物理限制——激光科學(xué)家稱之為激光增益——以及光源波長的限制。“簡單地說，這是無增益光纖能產(chǎn)生的最短脈沖，”Renninger說。

                                                       圖片來源：羅切斯特大學(xué)

Renniger和他的同事對克爾諧振器進行了改進。他們發(fā)現(xiàn)了一種新的孤子，這種孤子可以在勻速傳播的同時保持形狀，從而克服了其他版本克爾諧振器中脈沖持續(xù)時間的挑戰(zhàn)。Renniger說：“它是穩(wěn)定的，因為它不斷重復(fù)同樣的事情，變長，變短，變長又變短。”

研究人員在論文中表示，這種脈沖“具有寬頻帶和210飛秒的壓縮脈沖持續(xù)時間，這是迄今為止從光纖克爾諧振器觀察到的最短脈沖持續(xù)時間。”

Renninger說：“雖然現(xiàn)在就有商業(yè)產(chǎn)品可供使用，但它們非常昂貴。許多研究小組在設(shè)備方面的預(yù)算有限，因此無法使用它們。”因為研究的大部分經(jīng)費都將用于專業(yè)技術(shù)，而不是組件，因此他的團隊將利用部分職業(yè)基金，為規(guī)模較小的大學(xué)的研究團隊提供咨詢，指導(dǎo)他們?nèi)绾卧O(shè)計和制造用于基礎(chǔ)研究的飛秒激光器。Renninger說：＂我們的最終目標是在我們的網(wǎng)站上為每個人發(fā)布基礎(chǔ)研究的飛秒激光器設(shè)計指南。”Renninger是飛秒激光光源的專家，在康奈爾大學(xué)獲得了應(yīng)用物理學(xué)的學(xué)士和博士學(xué)位。在加入羅切斯特光學(xué)研究所之前，他是耶魯大學(xué)應(yīng)用物理系的博士后和副研究員。