光电工程师社区

标题: [讨论]关于飞秒激光！！ [打印本页]

作者: zgzxb 时间: 2003-11-30 17:48
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
目前飞秒激光已经成为国内外研究和探讨的前沿课题。国内众多研究机构都纷纷投入大量的人力和物力对该方向进行深入的研究。不知大家对此有什么新的看法和认识。不妨讨论一下。

作者: zgzxb 时间: 2003-11-30 17:49
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
激光曾被视为神秘之光，并已被人类广泛使用。近年来，科学家研究发现了一种更为奇特的
光－－飞秒激光，飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。它在
瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大。科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的产
生发挥重要作用。激光的历史还不到40年，是目前人类观察发现微观世界，揭示超快运动过
程的重要手段。而且众多科学技术的研究因此获得了突破性发展。
　　
　　飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间非常短，只有几个飞秒，一飞秒就是
10的负15次方秒，也就是1／1000万亿秒，它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千
倍
，是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲。这是飞秒激光的第一个特点。飞秒激光的
第二个特点是具有非常高的瞬时功率，可达到百万亿瓦，比目前全世界发电总功率还要多出
百倍。飞秒激光的第三个特点是，它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域，使电磁场的
强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。
　　
　　飞秒激光的这些特性是如何实现的呢？高功率飞秒激光系统由四部分组成：振荡器、展
宽器、放大器和压缩器。在振荡器内，利用一种特殊技术获得飞秒激光脉冲。展宽器将这个
飞秒种子脉冲按不同波长在时间上拉开。放大器使这一展宽的脉冲获得充分能量。压缩器把
放大后的不同成分的光谱再会聚到一起，恢复到飞秒宽度，从而形成具有极高瞬时功率的飞
秒激光脉冲。
　　
　　飞秒激光有什么用途呢？众所周知，物质是由分子和原子组成的，但是它们不是静止的
，都在快速地运动着，这是微观物质的一个非常重要的基本属性。飞秒激光的出现使人类第
一次在原子和电子的层面上观察到这一超快运动过程。基于这些科学上的发现，飞秒激光在
物理学、生物学、化学控制反应、光通讯等领域中得到了广泛应用。特别值得提出的是，由
于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成象和生物活体检测、外科
医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。
　　
　　物质在高强度飞秒激光的作用下会出现非常奇特的现象：气态、液态、固态的物质瞬息
间变成了等离子体。这种等离子体可以辐射出各种波长的射线的激光。高功率飞秒激光与电
子束碰撞能够产生硬X射线飞秒激光，产生β射线激光，产生正负电子对。
　　
　　高功率飞秒激光在医学、超精细微加工、高密度信息储存和记录方面都有着很好的发展
前景。高功率飞秒激光还可以将大气击穿，从而制造放电通道，实现人工引雷，避免飞机、
火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。利用飞秒激光能够非常有效地加速电子，使
加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中
子，实现激光受控核聚变的快速点火。从而为人类实现新一代能源开辟一条崭新的途径。

作者: trampe 时间: 2003-11-30 18:43
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
过去的十年中，在产生和操纵极短激光脉冲方面的巨大进展己经为阿秒科学的发展铺平了道路。现在，可见或近红外的激光脉冲宽度的发展基本上己经到了极限，一般在两个光周期或5fs左右。要想进一步获得更短的脉仲，就需要采用更短的波长。值得庆幸的是，我们可以用高强度超短激光脉仲聚焦在合适的靶如氖气上，来获得类似激光的X光脉仲。这种用超短激光脉冲来产生更短X光脉仲的机制，是基于高次谐波产生原理。回为任何一个恢复力与位移有关的机械系统，都能在一定的共振频率上形成振荡，一个孤立的原子就是这样的系统，当以核的库仑力作为恢复力时，电于能够形成振荡。当这些电子在强光场作用下偏离平衡位置时，恢复力和外加电场力的相互作用就能使电子引起复杂的运动，其中就包含了频率远高于入射波频率的振荡。在运动中，电于就会辐射出高频电磁波，从而就能在X光波段产生入射激光的高次谐波。
通过采用飞秒激光脉冲产生软X光波段的辐射就有可能获得亚飞秒脉宽的X光脉仲。在这方面，有人产生并测量了脉宽小于驱动激光光周期的X光脉冲。
将轴上峰值强度为9 ×1014W／cm2的750nm、7fs脉冲激光束射入3mm长、200mbar的氖气中，产生一串极紫外和软X光谐波脉冲（14nm波长范围）。然后将此X光与一共线可见光束一起，通过一个锆带通滤光片，产生一个90eV的低发射谐波软X光，同时还有一个环状可见光束。以铝－硅反射镜聚焦和强化此软X光脉仲，对于可见光又会产生延迟。然后以此可见光和X光脉仲共同辐照一氪原子气体靶，产生最终的X光脉冲，持续时间为650士150as[2]。
此外，在阿秒测量的首次演示中，还曾以优于150as的精度追踪到可见光波中的电场振荡。X光抽运探测光谱学的这种分辨力很快就会导致直接研究超快过程，如电离或产生内壳层空穴。
现在，一个新的实验物理领域开始出现，即可以被称作阿秒科学的领域。

作者: trampe 时间: 2003-11-30 18:44
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
超短激光在光合作用方面的应用[3]
光系统Ⅱ（PSⅡ）颗粒复合物包含捕光天线LHCⅡ和核心天线CP43、CP47及反应中心D1－D2Cytb559复合物，在高等植物光合作用中，捕光天线HCⅡ的聚光色素分子高效吸收太阳能，通过辅助外周天线CP29和CP47把光能传递给核心天线CP43和CP47然后再由CP43和CP47分别把激发能传递到反应中心D1－D2Cytb559进行稳定的光化学反应，从.PSⅡ颗粒复合物中提纯出LHCⅡ后剩余的为PSⅡ核心复合物。
采用ICCDps、fs扫描成象光谱仪和飞秒时间分辨泵浦探测光谱仪进行光谱实时测量激发能传递光谱动力学研究，光源采用钛宝石飞秒激光器，输出100fs宽光脉冲，调谐在720nm～850nm倍频输出360nm～425nm基波功率约为300mW。另外还采用氩激光器514nm光锁模，得到100ps宽约500mW的光脉冲，采用信息处理Boxcar系统收集RC31034A光电倍增管输出的信号，进行处理，单色仪是SPEX270M，用于光谱成象扫描，通常样品激励后，有两道探测系统，一路用于光谱成象扫描，另外一路用于单光子计数测量。在进行LHCⅡ激发能传递光谱测量时，其浓度30μg/ml，处于273K。采用功率2mW～3mV的波长400nm～425nm偏振光激励，另外还采用氩离子激光器锁模产生100ps宽的514nm波长的激励光。利用ICCD皮秒扫描成象光谱仪获得的LHCⅡ荧光发射积分谱见图1采用飞秒时间分辨率泵浦探测光谱仪，在650nm～705nm:范围内逐点探测LHCⅡ激发能传递荧光光谱特性，并进行荧光衰减数据处理，见图2颗粒复合物的荧光发射光谱

作者: onlyfly 时间: 2003-12-6 22:59
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
请问在那里可以找到关于飞秒激光器的相关资料！

作者: trampe 时间: 2003-12-7 06:17
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
ieee

作者: opticengeer 时间: 2003-12-11 06:54
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
哪为朋友能提供一下飞秒激光器结构的示意图吗，小弟急用呀！再此谢谢了

作者: zgzxb 时间: 2003-12-11 18:51
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
图1

作者: opticengeer 时间: 2003-12-11 20:21
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
谢谢斑竹了

作者: opticengeer 时间: 2003-12-11 21:25
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
http://www.sta.gd.cn/admin/disp_1.jsp?recno=2938
斑竹，你到上面的网址去看看，由于没图，加上我对这个不太懂，我就不知道你提供的图是否能跟他那里对的上号了。我真的想了解了解其中的原理。你能不能弄到那里的图片呀。麻烦你了

作者: methane 时间: 2003-12-24 16:04
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
可以直接到spectra-physics的网站上找，或者从google输入Tsunami以及Spitfire, 分别是该种飞秒激光器Ti:Sapphire 的osillator 和 applifier 部分。BTW, 100fs,80MHz不知道你所关心的是不是这个。

作者: whliang 时间: 2003-12-24 17:14
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
兄弟们，可以到http://www.pinnacleintl.com/product.asp?qstr1=22qstr2=3或者http://www.cmxr.com/Industrial/Index.htm网站上去找飞秒激光器的产品啊！有什么疑问可以和我联系的。

作者: 哈米顿量子 时间: 2003-12-29 07:01
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
目前国内飞秒激光器的研究，你可以看看天津大学的王清月教授的文章，就我所知，飞秒振荡器他们的是比较好的。如果是放大器，可以看看中科院物理所张杰院士的文章，他们在低重复频率放大器方面是最好的。
上海光机所的情况不太清楚。

商用飞秒激光及放大系统，当然是SP啦。听说其他公司就是有，在国内也不能提供服务。培养一个飞秒系统的工程师，没有5－10年的经验根本就不行。至于低重复频率的放大器工程师，全世界就不超过5人。

楼上的兄弟，我以前在CLARK 网站上登记要资料，怎么也不给啊。

就给我打个电话，听说我不买就不给是吗？

作者: methane 时间: 2003-12-29 23:49
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
请问谁能提供张杰的详细介绍，或者网页。找来找去，除了关于他是2003年新当选的院士外，没有什么其他信息。仅从介绍感觉他的工作很实在，很有内容，很想有更多的了解。

我们实验室有一套SP的飞秒激光及放大系统，应用800nm附近，大概可以达到100mj/100fs，用于产生picosecond X-ray pulse。我个人对这个领域知之甚少，希望能向大家学一点东西。个人感觉数理水平上的局限性，很难在激光上有什么作为，因此特别关注其应用及发展。

作者: 哈米顿量子 时间: 2003-12-30 06:36
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
Methane, 我个人很赞同你的观念。飞秒激光器系统比较复杂，做个博士课题，也只能完成其中很少一部分。

你用的是SP的TSA系统，和张杰院士的研究成果差不多。张杰院士的文章我没读过，但是你可以查一下英文的，也许会有收获。

如果你对应用感兴趣，请发信到; leoyang_de@yahoo.com.cn

我会把我搜集的相关资料发给你。

作者: heavysea 时间: 2003-12-31 06:33
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
飞秒激光看来是歌热门的话题了我是不是激光器件开个专题呀！

作者: methane 时间: 2004-1-6 22:11
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
谢谢你。我今年准备开始学光学和量子力学，我希望对做这方面底工作有帮助。我自己觉得很郁闷底说，有一套那么好的系统，养了我这个小笨：（

作者: zgzxb 时间: 2004-1-7 16:51
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
有什么想法大家可以多多交流、相互学习！

作者: methane 时间: 2004-1-11 22:08
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
我现在看的是98年出版的关于fs 技术比较详细一本书，希望有同时使用或参考的朋友提看法。

Femtosecond Laser Pulses( Principles and Experiments), Claude Rulliere(Ed.), Springer

这本书是法国教育部基于许多人将应用fs pulses 而写的，特别是为了那些并非laser 或者optics 出生的人。

作者: wliang 时间: 2004-1-12 18:18
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
这本是好冬冬阿！哪里能找到啊？电子版本也行

作者: methane 时间: 2004-1-12 20:12
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
图书馆：（
不过以前好像北大有springer的电子书，现在不清楚了。

可以从www.campusi.com查找类似的书

1.  Ultrashort Laser Pulse Phenomena: Fundamentals, Techniques, and Applications on a Femtosecond Time Scale
ISBN: 0122154924
Author: Jean-Claude Diels Wolfgang Rudolph
Format: Hardcover
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2.  Optics of Femtosecond Laser Pulses
ISBN: 0883188511
Author: Sergei A. Akhmanov V. A. Vysloukh (Editor) With A. S. Chirkin
Publisher: Springer Verlag
Format: Hardcover
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3.  Femtosecond Real-Time Spectroscopy of Small Molecules and Clusters
ISBN: 3540639004
Author: Elmar Schreiber J. Kuehnel (Editor) P. Woelfle (Editor) F. Steiner (Editor) G. Hoehler (Editor)
Format: Hardcover
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4.  Femtosecond Technology: From Basic Research to Application Prospects
ISBN: 354065996X
Author: T. Kamiya B. Monemar (Editor) O. Wada (Editor) F. Saito (Editor) H. Venghaus (Editor)
Format: Hardcover
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5.  Ultrafast Spectroscopy of Semiconductors and Semiconductor Nanostructures
ISBN: 3540642269
Author: Jagdeep Shah M. Cardona (Editor) K. V. Klitzing (Editor) Lotsch H. K. V. (Editor) P. Fulde (Editor)
Format: Hardcover - ENLARGED
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6.  Femtosecond Laser Pulses: Principles and Experiments
ISBN: 0387017690
Author: Claude Rulliere (Editor)
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7.  Femtosecond Laser Pulses
ISBN: 3540636633
Publisher: Springer Verlag
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8.  Fundamentals of Optical Parametric Processes and Oscillations
ISBN: 3718658186
Author: C. L. Tang L. K. Cheng
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9.  Super-Intense Laser-Atom Physics : Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop, Han-Sur-Lesse, Belgium, 24-30 September, 2000
ISBN: 0792368649
Author: Bernard Piraux (Editor) Kazimierz Rzazewski (Editor)
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10.  Short Pulse Laser Interactions with Matter
ISBN: 1860941354
Author: Paul Gibbon
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11.  Ultrfast Spectroscopy of Semiconductors and Semiconductor Nanostructures, Vol. 115
ISBN: 3540609121
Author: Jagdeep Shah J. Shah
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12.  Picosecond and Femtosecond Spectroscopy from Laboratory to Real World
ISBN: 0819402508
Author: Keith A. Nelson (Editor)
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13.  Femtosecond pulses generated from a synchronously pumped chromium-doped forsterite laser (SuDoc NAS 1.26:199525)
ISBN: B00010QK80
Author: A. Seas
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14.  Femtosecond Pulse Generation and Measurement (Professional Advancement Course)
ISBN: 9996051633
Author: James G. Fujimoto
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作者: zgzxb 时间: 2004-1-13 01:46
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
很想看看！！
有没有电子版吧！！！

作者: methane 时间: 2004-1-18 21:00
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
我不知道有没有电子版。不过重点章节可以扫描出来大家小范围看看（版权问题不考虑），如果真的有很多人感兴趣的话。另一方面，可以介绍一下我们实验室的整套系统，我看到那写到那。

作者: zgzxb 时间: 2004-1-18 22:37
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
好的，我也要学习和了解一些飞秒方面的知识。

作者: methane 时间: 2004-1-22 19:38
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
http://dutch.phys.strath.ac.uk/FRC/stuff/dictionary/dictionary.html

内容：
femtosecond oscillators
dispersion and pulse broadening
chirped-pulse amplification (including stretching compressing of pulses)
white-light generation and the optical Kerr effect
optical parametric amplifiers and infrared generation

作者: methane 时间: 2004-1-22 19:54
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
Review of Scientific Instruments -- December 1989 -- Volume 60, Issue 12, pp. 3597-3624

Full Text: [ PDF (5357 kB) GZipped PS ] ÷
--------------------------------------------------------------------------------

Ultrashort light pulses
John D. Simon
Department of Chemistry, Institute of Nonlinear Studies, University of California at San Diego, La Jolla, California 92093

(Received 9 June 1989; accepted 26 August 1989)

This article reviews the generation and amplification of ultrashort laser light pulses, p10–12 s. Current methods for generating optical pulses in the ultraviolet, visible, and infrared regions of the spectrum are described. Devices based on mode-locking techniques, as well as various novel sources for ultrashort light pulses, are examined. In addition, recent advances in using fiber optics to shape and compress optical pulses are presented. Optical amplifiers that have been developed to generate kilowatt and higher peak powers at a variety of repetition rates are described and compared. In the last section of the paper, various nonlinear optical techniques that have been developed to extend the tuning range of ultrashort laser pulses are briefly discussed. Review of Scientific Instruments is copyrighted by The American Institute of Physics.

最简单的方法就是从review看起。

作者: methane 时间: 2004-1-22 20:01
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
Review of Scientific Instruments -- December 1997 -- Volume 68, Issue 12, pp. 4364-4371

Full Text: [ PDF (197 kB) GZipped PS ] --------------------------------------------------------------------------------

Construction of a subpicosecond double-beam laser photolysis system utilizing a femtosecond Ti:sapphire oscillator and three Ti:sapphire amplifiers (a regenerative amplifier and two double passed linear amplifiers), and measurements of the transient absorption spectra by a pump-probe method
Toshihiro Nakayama, Yutaka Amijima, Kazuyasu Ibuki, and Kumao Hamanoue
Department of Chemistry, Kyoto Institute of Technology, Matsugasaki, Sakyo-ku, Kyoto 606, Japan

(Received 30 April 1997; accepted 4 September 1997)

A double-beam Ti:sapphire laser photolysis system has been constructed for measurements of the subpicosecond transient absorption spectra by a pump-probe method. Although the spectroscopic characteristics tested for the practical availability are satisfactory enough, the transient absorption spectrum thus obtained exhibits an artificial time-dependent spectral change owing to the group velocity dispersion of the probing light pulse. Hence, its wavelength-dependent arrival time to the sample cell is determined utilizing the optical Kerr effect induced in carbon tetrachloride and the true transient absorption spectrum (the corrected spectrum) at a given delay-line setting is calculated by a microcomputer using a great number of uncorrected transient absorption spectra obtained at different delay-line settings. Interestingly, the corrected singlet-singlet absorption band (band C with a lifetime of 0.8 ps) obtained for the lowest excited singlet state of 9-nitroanthracene in cyclohexane really shifts with time. This can be interpreted in terms of the wide wavelength-range superposition of band C and an absorption band which increases and then decreases with rise and decay times of 0.8 and 1.8 ps, respectively; the latter band is ascribed to the absorption of 9-nitrite (or its precursor) or that of a higher excited triplet state of 9-nitroanthracene. By 400 nm biphotonic excitation of the neat solvents (cyclohexane and n-heptane), furthermore, population of their higher excited singlet states with a very short lifetime of 0.4 ps can be seen. ©1997 American Institute of Physics.

作者: atto 时间: 2004-1-28 14:37
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
先问一声methane是哪个实验室的?你们的系统有100mJ 100fs的输出,是确切的吗?重复频率是多少?10Hz?这个输出能量相当高了!世界上能达到这个输出的也没有几台. 100mJ/100fs=10E12W,如果聚焦一下,产生X射线是小意思了,快可以来做粒子加速了!
你查的REVIEW固然不错,但是现在世界上飞秒激光技术本省基本上已经趋于成熟,最好的REVIEW可以去看MURNANE GROUP的REVIEW,他们的SPINOFF公司为KMLabs.而另外一家做的最好的是VIENA的KRAUSZ GROUP.他们的SPINOFF公司为FEMTOLASER.当然世界上这个领域的研究者众多,各有千秋.这两个GROUP可以算是飞秒激光,超高功率激光器及其科学应用领域的领跑者.
商用方面,也有很多公司生产飞秒激光器,但大多为振荡级或一级放大,前面提到的SPECTRA PHYSICS,CMXR,还有COHERENT(收购了POSITIVE LIGHT),法国的TAHLES,还有很多大学的SPINOFF如上文提到的KML,FEMTOLASER等等.由于发明了CHIRPTED MIRRORS,FEMTOLASER可以提供10fs的OSC,而且是唯一可以提供PHASE-LOCKED TW FEWCYCLE LASER的!而这个方向在其他任何地方还只在实验室里研究!MIT也只在去年申请到5百万开始这方面的研究.
METHANE提到的张杰,他做的主要是强场物理方向的研究,包括X射线产生,等离子体物理等等,但是这方面我认为上海光机所是国内实力最强的.物理所的魏志毅,天大王清月等研究的是短脉冲的产生,西安光机所,中山大学也有超快应用方面的研究.国内做OCT的好象还没有看到.总体上说和国外的差距太大了.各位要加油啊!

作者: methane 时间: 2004-1-28 21:19
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
回atto：

首先谢谢你看过我对系统的描述，应该有不确切的地方，请原谅我是新手。直接引用老板的介绍：We have designed and built an experimental system which generates high energy, 150 mJ, 100x10-15 second laser pulses in the 180 nm to 1500 nm spectral range and 5 Kev to 20 Kev, 5x10-12 second intense, x-rays pulses. The laser pulses are used to initiate chemical and biological reactions and generate the x-rays.说成小于130fs比较合适，实际情况还取决于compressor最后的调节。能量的大概情况是这样，出了Tusnami osillator 80MHz/1nj,进入spitfire先strech,然后进行放大，并调节为10Hz，在这里大概会有15－20次round-trips,每次大概放大3－4倍，扣去能量的损耗，最后能得到大概1mj/1KHZ(由pump laser决定）,然后调节为10Hz（下一步pump是两台Nd :YAG)。然后进入二级放大，也是Ti:Sapphire晶体，光通过4次，大概可以得到100倍的放大。具体可以看我刚加上的图
http://bbs.oecr.com/cgi-bin/topic.cgi?forum=6topic=820show=0

我要先说明的是，我说的是最后的输出（不是一台），频率10Hz(实际可以从1kHz-1Hz调节，应该是electronic的问题）；我们主要看的也不是能量（energy）而是强度（power），正如你所计算的那样；产生的x－ray实际上包括hard x-ray，我们意识到这一点是因为，在透过0.5cm的石英玻璃，我们依然可以检测到x-ray(应该属于荧光），soft x-ray是不可能透过那么厚的玻璃的。

在应用的过程中，我们实际上遇到很多问题。

比如：
1。虽然有那么高的输出强度，也就意味着把mirror打坏的可能性增大很多，所以现在我们的实验还只能在20mj的层次工作，根据今天的结果，大概产生的可用x-ray（只从某个角度输出）为40000photon/pulse，具体换算成efficiency我还没有算。我们最后的目标当然是要在高能量下工作，因为产生x-ray的过程也是一个non-linear过程，现在还不能预测。

2。实验室温度不稳定，会影响光路，因此影响focus打在金属线上的位置，产生的x-ray减少。另外在早上开机后，能量比较高，下午就逐渐降低了。输出光的稳定性对我们是很重要的，所以这也是一个大问题。

不好意思的说，我以前是做有机的（methane是有机中最简单的分子），还请多多帮助！

作者: atto 时间: 2004-1-29 01:41
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
[这个贴子最后由atto在 2004/01/29 11:28pm 第 1 次编辑]

150mJ 100fs tunnable from 180nm-1500nm,的确是个很不错的系统,不过我倒很想知道,你们是怎么获得如此高能量的可调谐的输出的? NOPA? OPCPA?
如果使用100mJ的话,我想你们的COMPRESSOR应该在真空中使用的吧?这么高的能量一般都为10Hz.20mJ是比较常见的输出.用金属线产生X-RAY不太熟悉,可能会有很多残渣,方向性也不太好,用气体产生高次谐波比较常见,效率也很低,但光束质量很好.很多研究物理化学的人采用这方法.我不是搞化学的,也许你们的方法有你们的优点?

作者: methane 时间: 2004-1-29 23:05
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
The AMOLF Terawatt Laser System
--------------------------------------------------------------------------------
XUV-Physics

The new Amolf laser system is based on the principle of Chirped Pulse Amplification. Short, low-energy pulses are stretched in time before being amplified and then recompressed to their original pulse duration. Stretching the pulses during amplification means that the peak intensity is lowered and enables the pulses to be amplified to high energies without damaging the amplifiers. The wide bandwidth required to support a short pulse (30 nm for a 30 fs pulse) is used to stretch the pulses. The stretcher is designed so that the shorter wavelength components of the pulse must travel along a longer path than the long-wavelength components. The pulse then emerges from the stretcher with the wavelength changing from the front to the back of the pulse:- it is ’’chirped’’.

The start of the laser system is a Ti:Sapphire oscillator pumped by a Millennia laser. This laser produces pulses around 800 nm with a pulse duration of about 15 fs and pulse energies of about 5 nanoJoules. These pulses are stretched to 400 picoseconds in an all-reflective aberration-free stretcher and then amplified in a home-built regenerative amplifier. The regenerative amplifier is operated at 1 kHz and delivers pulses of about 1 milliJoule. The output is amplified to 60 mJ in a 4-pass amplifier, pumped by a Nd:YAG laser operating at 50 Hz. After compression we have 30 mJ in a 50 fs pulse (0.6 Terawatt), capable of producing focused laser intensities in excess of 1018 W/cm2. We plan a further upgrade to the system to maintain a larger bandwidth during amplification, which will mean that the pulses can be compressed to 30 fs. The 950 out of every 1000 pulses from the regenerative amplifier which are not further amplified are compressed in a separate compressor and are available for experiments which require lower pulse energies.

作者: methane 时间: 2004-1-29 23:07
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
回atto：

为什么不介绍一下attosecond pulses ？

作者: atto 时间: 2004-1-30 07:14
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
TO METHANE

How do u find that? I didn’’t leave any info...
Anyway,如有兴趣,可以给我发E-MAIL,互相交流交流.

Attosecond pulses还处在初级阶段,还有很多原理性的东西没搞清楚,从产生,测量到应用等各方面.但是的确很PROMISING,如果能实用,搞化学的人肯定也很有兴趣.

作者: liulishuang 时间: 2004-1-30 19:50
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
偶们天大精仪有几个课题组专门研究飞秒激光的，好想很强的说！

作者: methane 时间: 2004-1-30 21:08
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
[这个贴子最后由methane在 2004/01/31 11:56am 第 1 次编辑]

to atto:

what is your opinion of the development of as pulses? The decade of my boss was built with ps fs. I am wondering our decade.

作者: 清溪流泉 时间: 2004-1-30 22:25
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
能不能发表出更详细一点的内容？
关于现在国内的发展情况！

作者: atto 时间: 2004-1-31 02:56
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
我在前面的贴子里已经大概讲了国内的研究情况.

在飞秒激光器研究方面:

天大精仪主要以王清月为主带出了一些年轻教师,主要是跟踪研究,且现在低功率飞秒激光器及应用方面,在国内算是很出色的了,遗憾的是年轻人流失的太厉害,比如张伟力在天大已经是教授博导了,却还是选择去美国OKLAHOMA做副教授了.而OKLAHOMA大概只能算二三流水平,由此也可见国内外差距之大.

西安光机所的瞬态光学国家重点实验室也很出色,但是人才也流失了很多,带头人牛憨笨院士去了深圳,他的学生也逐渐离开,好几个去了美国.

上海光机所实力应该说是最强,学术水平高,科研支撑技术雄厚,人才积累也最厚实.从光学玻璃,光学设计,光学薄膜,光学信息处理,到普通激光,飞秒激光,飞秒太瓦激光,到强场物理,激光核聚变都有.在最前沿的阿秒脉冲方向他们也有一两篇文章在国际上发表,虽然还限于理论,但这大概算是国内最早步入这一领域的.

中科院物理所有研究超短脉冲的,也有强场物理方向的研究,比如年轻的张杰院士.

在应用方面做的人可能很多,化学,生物,材料,机械等都可能有人做.只能粗略地说一点:

中山大学原来有超快激光光谱学国家重点实验室,可能因为后备人才不足,后来被评估为较差实验室,现在和另一广东省重点实验室合并改名了,具体名字不记得了.

北大化学系龚旗煌特聘教授似乎做得不错,至少排场比较大.

南开光学所好象新有了个做飞秒微细加工的研究组,了解不多.

多说一句,去年国家有个500万的THz研究和应用的重大课题.最后不知花落谁家去了.

作者: icoolba 时间: 2004-2-2 23:31
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
小弟我做了两年多的研究、飞庙固然神奇，但做出的系统非常庞大，而且不稳定。实用化还在探索、不过科研许多都应用上了，比如研究化学的超快反应过程、核聚变等。偶时天大的。我们原来的实验室的确是非常棒的，振荡集是国内做得较好的。如果需要可以找我们实验室联系。具体方式我可以告诉你们。EMAIL:macroliuman@163.com
但我已经出家了。

作者: methane 时间: 2004-2-9 10:57
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
http://wzhang.okstate.edu/gallery.htm

Femtosecond Dye Amplifier

Table-top Terewatt Amplifier (1)

Table-top Terewatt Amplifier (2)

All-Solid-State Femtosecond Laser

Femtosecond Pulse Autocorrelations

我想问一下实验室的防尘是怎么做的？另外有没有室温的控制？地面震动对系统的稳定性影响是不是很大？

作者: zgzxb 时间: 2004-2-10 18:13
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
怎么很多附图都看不到了。

作者: sunnyfang 时间: 2004-2-17 01:12
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
大家可以看看奥地利FEMTOLASERS公司的网站看看，他们生产飞秒振荡器、放大器、自相关仪。www.femtolasers.com

作者: survive 时间: 2004-2-17 09:58
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
关于飞秒的科学还有精密测量领域的，比如光梳，频标和相位补偿。

作者: 小妖精 时间: 2004-2-19 20:21
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
我们代理两家国外光电公司的飞秒激光器，一家是德国INNOLIGHT公司，这家公司的产品性能是非常的优秀，被其他相关生产固体激光器的厂家用来做种子，所以是非常的好www.innolight.de，另外他们也生产1550纳米的飞秒激光器，若感兴趣可以找我要资料

作者: atto 时间: 2004-3-11 09:40
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
飞秒光梳的研究非常有用,可以用在光频的精密计量,稳定飞秒激光脉冲的CE位相等等.最早的想法是德国MPQ研究所的Hansh提出来的,据说BEC的实验实现的想法也是他最早提出来的,为此他觉得很不爽,居然NOBEL奖发了两次都没他的份,现在的阿秒脉冲研究的最早想法也是他和Standford的Haris一起在10年前提出的.维也纳技术大学的Krausz最早利用了光梳技术来稳定飞秒激光脉冲的CE位相,并在世界上第一个产生了TW级的5fs激光脉冲.美国NIST的Jun Ye和Cundiffs也很领先.MIT去年也获得了500M$来进行这方面的研究.

作者: atto 时间: 2004-3-11 09:51
标题: [讨论]关于飞秒激光！！
实验室的温度应该控制在室温左右,不应该有大的温度变化.如果地面有较大的震动,会使振荡器的自锁模运转停止,不过一般情况下问题不大.现在很多的商用激光器已经做的很好了,放在车上拉也没有问题.欧洲有一个TERAMOBILE研究项目,就是车载的TW级飞秒系统.对于很高功率的飞秒放大激光系统来说,空气的扰动也会对系统有影响,因为强场下空气的非线性效应也不能忽视.

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