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超強激光科學卓越創新簡報

(第一百零一期)

2020年5月2日

上海光機所在超快矢量光束研究方面取得新進展

  近期,中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室研究團隊基于四波混頻獲得新穎多色共心環形超快矢量光束,為多色超快矢量光的產生和應用提供了新方案。相關論文發表在《光學快訊》(Optics Express)。

  環狀矢量光束生物光子、微小粒子操控、光通信和光開關等方面有重要潛在應用。矢量光束研究主要利用二階非線性效應進行矢量光束的頻率轉換和光束操控,但是二階非線性晶體存在各向異性,較難僅通過一塊非線性光學晶體直接獲得頻率變換的矢量光束。此外,受二階非線性晶體工作波長范圍的限制,所獲頻率變換的矢量光束頻率范圍比較窄。

  采用三階非線性過程,以普通的光學玻璃,僅利用一塊各向同性的光學玻璃作為非線性光學材料,并基于級聯四波混頻獲得了多色環形共心環形的超快矢量光束。實驗中獲得十環多色徑向偏振光,一級光脈沖寬度為74fs,光譜范圍從545nm到725nm。該項成果拓展了非線性光學效應在多色矢量光束產生中的應用,可用于其他偏振狀態和波段波段的多色環狀矢量光束的產生,為多色超快矢量光的產生和應用提供了新方案。

  相關研究得到國家自然科學基金,中科院先導B,中科院儀器發展項目的支持。(強場激光物理國家重點實驗室供稿)

  原文鏈接

圖1 多色共心環狀超快矢量光束產生裝置示意圖

圖2 獲得的信號光未通過和通過檢偏器后的照片和光譜圖(前7級)

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