第664章 无声的震撼(三更)
“李教授,你们这到底用了什么技术啊,据我所知,测试用的锁模技术,应该还是自锁模吧?”林汉文沉声道。
所有人都把目光投向了李开山。
李开山笑了笑,颔首道:“没错,本质上来说,还是克尔透镜锁模的范畴,甚至于在你们刚才看到的测试中,我们所用的锁模技术,就是两年前中科院光电所改进过的技术。”
“这不可能……”林汉文立刻否决道:“根据克尔透镜锁模的原理,锁模后,假如腔内有2n+1个纵模,那么这么多个模式相干迭加结果的光强峰值功率就是2n+1的平方。
换句话来说,锁模后的脉冲峰值功率将为未锁模时的2n+1倍。
从基本的公式可以很容易推导出,激光器的腔长越长,荧光的线宽值越大,则纵模数量越多,从而锁模脉冲的峰值功率就越大。
这个时候,便出现两个问题了。”
林汉文顿了顿,继续说:“首先是脉冲峰值功率的问题,单位时间内,这次测试的脉冲功率高达了1MW,在国内大伙儿都还在做单位时间1KW以内的脉冲功率时,你们这个就达到1MW了,翻了上千倍,简直匪夷所思。
其次,就是纵模数量的问题,腔长就不提了,数值很普通,和平时我们用的谐振器的腔长差不多。
所以,问题就回归到了荧光线宽的问题上。
可据我所知,现目前所有的激光器的荧光光源,都不可能有你们这么大的线宽值。”
林汉文说完后,有专家补充道:“是啊,线宽和激光的模式数量是成正比的,而模式数量在正常情况下,又是脉冲脉宽的倒数。
所以,这个脉冲宽度,可以近似地看成是激光器荧光线谱宽度,或者说增益曲线宽度的倒数,两者之间是成反比的。
要想脉宽越窄越短越小,荧光线宽就得越大啊。”
林汉文等人说得也没错,在锁模技术出现后,一种激光器的脉冲最小脉宽,实际上是可以通过公式率先计算出来的。
从原有的结果上看,李开山进行的激光脉冲测试,是不太符合计算结果的,所以他们才会很疑惑,并且发出质疑。
李开山闻言也不恼,而是耐心地解释道:“诸位的心情和疑虑我理解,不过,我们实验室在获取光源时用的方法,可能和你们认知的不大相同,所以,所产生的荧光线宽,也并非你们所熟知的那样。”
“哪里不同,李教授你能详细说说吗?”罗先军连忙道。
“当然。”相关技术已经完成专利注册,以后这项新式的紫外激光光源的制取技术将会普及全世界。
所以,这时候向林汉文等人进行传播和透露,倒不存在泄露机密等问题。
李开山道:“相信轨道角动量的光,诸位应该都不陌生,而我接下来要讲的东西,就和这个有关。”
“轨道角动量?”众专家露出了若有所思的神情。
但思来想去,还是不知道这个轨道角动量的光,和荧光线宽有什么联系。
李开山:“如果向氩气云团发射了两束强烈的红外激光脉冲,这样便做能使气体电离。
而当电离出的电子猛烈地与氩原子相撞时,就会以带有轨道角动量的紫外光的形式释放出多余的能量。
这点,大家应该都能理解吧?”
众人点头。
李开山指了指大屏幕,上面出现了一些画面和资料,继续说:“可如果最初的两束红外激光脉冲有不同的轨道角动量,并且彼此之间存在万亿、百万亿、甚至是千万亿分之一秒的不同步,会发生一些奇妙的事情。
通过我们的研究测试,结果发现,会形成一种甜甜圈形状的光脉冲,就像屏幕上那样。
增加光束后,这种甜甜圈形状的光脉冲,又会以一种奇怪的方式叠加在一起,导致螺旋状的紫外光光束迅速加速扭曲。
它们看起来就像是一个螺旋开瓶器一样,有着逐渐变化的螺旋旋转度,导致波长和频率会出现周期性变化,但能量和光强却又始终不变。
而且,如果将这束紫外线激光照射在平面上,会发现它从甜甜圈变成了一轮残月。”
听到这里,众人都迷糊了。
“李教授,这个线宽有什么关联么?”
李开山笑道:“当然有关联,这种光的线宽不再是高斯函数的二维形状,在时域内会呈现三维化,而且具有周期性。
所以,在通过谐振腔的时候,纵模数量会变得非常之多,哪怕是仅1cm的腔长,也可有数百万种纵模能被耦合在一起产生短到500阿秒级的光脉冲。
除此之外,它具有还自扭矩……”
事实上,黑骨头的健康手环的自扭矩红外线,之所以能够在反射后形成独特而庞大的电波微差数据库,用来靶向描述各类疾病,就是因为和这种旋转式的光的自扭矩有关。
这是一种全新的,能引起光学变革的里程碑式的新光特性。
李开山:“而通过极大输入红外激光脉冲的频率和能量,完全可以制取这种旋转式的光,然后再将之精准导入谐振器内,通过简单的可饱和吸收体锁模技术,便可以获得飞秒以下的激光脉冲。
而通过增加谐振器的腔长,还可以获得更多的纵模模式,这时候,通过它们之间的相位干涉产生的受激辐射,便可以获得脉宽更短的紫外激光脉冲,比如刚才你们看到的阿秒的脉冲。”
为什么会产生如此短的脉冲,原理李开山已经基本讲清楚了。
在场的专家们,也听懂了。
可一时间,现场却是鸦雀无声,所有人都陷入了无声的震撼中。
良久后,林汉文才颤抖着声音问道:“李教授,您指的那种旋转式的紫外光,真的只在1cm的腔室内,就会产生数百万种纵模?”
不知不觉间,林汉文称呼李开山时,已经用上了‘您’这个尊称。
“当然,如若不信,你们大可以回去自己试试,假如我李开山说谎了,随便你们怎么辱骂我都行。”李开山自信笑道。
“我信!”林汉文又道:“只是,1MW的输出功率,需要用大能量的红外激光脉冲电离的电子去撞击氩原子,这个过程非常难以精确控制吧,一不小心就会引起设备爆炸,太危险了。
而且之后还要把新产生的旋转式紫外光束导入谐振器内,这个过程出现误差的几率太大了,你们是用了什么方法规避误差吗?”
……
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所有人都把目光投向了李开山。
李开山笑了笑,颔首道:“没错,本质上来说,还是克尔透镜锁模的范畴,甚至于在你们刚才看到的测试中,我们所用的锁模技术,就是两年前中科院光电所改进过的技术。”
“这不可能……”林汉文立刻否决道:“根据克尔透镜锁模的原理,锁模后,假如腔内有2n+1个纵模,那么这么多个模式相干迭加结果的光强峰值功率就是2n+1的平方。
换句话来说,锁模后的脉冲峰值功率将为未锁模时的2n+1倍。
从基本的公式可以很容易推导出,激光器的腔长越长,荧光的线宽值越大,则纵模数量越多,从而锁模脉冲的峰值功率就越大。
这个时候,便出现两个问题了。”
林汉文顿了顿,继续说:“首先是脉冲峰值功率的问题,单位时间内,这次测试的脉冲功率高达了1MW,在国内大伙儿都还在做单位时间1KW以内的脉冲功率时,你们这个就达到1MW了,翻了上千倍,简直匪夷所思。
其次,就是纵模数量的问题,腔长就不提了,数值很普通,和平时我们用的谐振器的腔长差不多。
所以,问题就回归到了荧光线宽的问题上。
可据我所知,现目前所有的激光器的荧光光源,都不可能有你们这么大的线宽值。”
林汉文说完后,有专家补充道:“是啊,线宽和激光的模式数量是成正比的,而模式数量在正常情况下,又是脉冲脉宽的倒数。
所以,这个脉冲宽度,可以近似地看成是激光器荧光线谱宽度,或者说增益曲线宽度的倒数,两者之间是成反比的。
要想脉宽越窄越短越小,荧光线宽就得越大啊。”
林汉文等人说得也没错,在锁模技术出现后,一种激光器的脉冲最小脉宽,实际上是可以通过公式率先计算出来的。
从原有的结果上看,李开山进行的激光脉冲测试,是不太符合计算结果的,所以他们才会很疑惑,并且发出质疑。
李开山闻言也不恼,而是耐心地解释道:“诸位的心情和疑虑我理解,不过,我们实验室在获取光源时用的方法,可能和你们认知的不大相同,所以,所产生的荧光线宽,也并非你们所熟知的那样。”
“哪里不同,李教授你能详细说说吗?”罗先军连忙道。
“当然。”相关技术已经完成专利注册,以后这项新式的紫外激光光源的制取技术将会普及全世界。
所以,这时候向林汉文等人进行传播和透露,倒不存在泄露机密等问题。
李开山道:“相信轨道角动量的光,诸位应该都不陌生,而我接下来要讲的东西,就和这个有关。”
“轨道角动量?”众专家露出了若有所思的神情。
但思来想去,还是不知道这个轨道角动量的光,和荧光线宽有什么联系。
李开山:“如果向氩气云团发射了两束强烈的红外激光脉冲,这样便做能使气体电离。
而当电离出的电子猛烈地与氩原子相撞时,就会以带有轨道角动量的紫外光的形式释放出多余的能量。
这点,大家应该都能理解吧?”
众人点头。
李开山指了指大屏幕,上面出现了一些画面和资料,继续说:“可如果最初的两束红外激光脉冲有不同的轨道角动量,并且彼此之间存在万亿、百万亿、甚至是千万亿分之一秒的不同步,会发生一些奇妙的事情。
通过我们的研究测试,结果发现,会形成一种甜甜圈形状的光脉冲,就像屏幕上那样。
增加光束后,这种甜甜圈形状的光脉冲,又会以一种奇怪的方式叠加在一起,导致螺旋状的紫外光光束迅速加速扭曲。
它们看起来就像是一个螺旋开瓶器一样,有着逐渐变化的螺旋旋转度,导致波长和频率会出现周期性变化,但能量和光强却又始终不变。
而且,如果将这束紫外线激光照射在平面上,会发现它从甜甜圈变成了一轮残月。”
听到这里,众人都迷糊了。
“李教授,这个线宽有什么关联么?”
李开山笑道:“当然有关联,这种光的线宽不再是高斯函数的二维形状,在时域内会呈现三维化,而且具有周期性。
所以,在通过谐振腔的时候,纵模数量会变得非常之多,哪怕是仅1cm的腔长,也可有数百万种纵模能被耦合在一起产生短到500阿秒级的光脉冲。
除此之外,它具有还自扭矩……”
事实上,黑骨头的健康手环的自扭矩红外线,之所以能够在反射后形成独特而庞大的电波微差数据库,用来靶向描述各类疾病,就是因为和这种旋转式的光的自扭矩有关。
这是一种全新的,能引起光学变革的里程碑式的新光特性。
李开山:“而通过极大输入红外激光脉冲的频率和能量,完全可以制取这种旋转式的光,然后再将之精准导入谐振器内,通过简单的可饱和吸收体锁模技术,便可以获得飞秒以下的激光脉冲。
而通过增加谐振器的腔长,还可以获得更多的纵模模式,这时候,通过它们之间的相位干涉产生的受激辐射,便可以获得脉宽更短的紫外激光脉冲,比如刚才你们看到的阿秒的脉冲。”
为什么会产生如此短的脉冲,原理李开山已经基本讲清楚了。
在场的专家们,也听懂了。
可一时间,现场却是鸦雀无声,所有人都陷入了无声的震撼中。
良久后,林汉文才颤抖着声音问道:“李教授,您指的那种旋转式的紫外光,真的只在1cm的腔室内,就会产生数百万种纵模?”
不知不觉间,林汉文称呼李开山时,已经用上了‘您’这个尊称。
“当然,如若不信,你们大可以回去自己试试,假如我李开山说谎了,随便你们怎么辱骂我都行。”李开山自信笑道。
“我信!”林汉文又道:“只是,1MW的输出功率,需要用大能量的红外激光脉冲电离的电子去撞击氩原子,这个过程非常难以精确控制吧,一不小心就会引起设备爆炸,太危险了。
而且之后还要把新产生的旋转式紫外光束导入谐振器内,这个过程出现误差的几率太大了,你们是用了什么方法规避误差吗?”
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