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一個(gè)國(guó)際研究小組展示了如何使用一個(gè)工業(yè)級(jí)激光系統(tǒng)產(chǎn)生極短的可見(jiàn)光脈沖。可見(jiàn)光在自然界中極為重要。可見(jiàn)光可被人眼所見(jiàn)，它是太陽(yáng)發(fā)出的到達(dá)地球表面的十分強(qiáng)烈的光，是生命的基本生物過(guò)程的一個(gè)重要元素。然而，很難產(chǎn)生相干可見(jiàn)光，其就像激光的光一樣，在很短的時(shí)間內(nèi)，即飛秒的時(shí)間內(nèi)都很強(qiáng)烈。
由加拿大國(guó)立科學(xué)研究院(INRS)的Luca Razzari教授指導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，而沒(méi)有使用一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。他們的工作成果近期發(fā)表在著名的《自然-光子學(xué)》雜志上。
為了產(chǎn)生該時(shí)間尺度的可見(jiàn)光，該團(tuán)隊(duì)使用了一個(gè)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都可以使用的工業(yè)級(jí)激光系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在充滿(mǎn)氬氣的空芯光纖中傳播紅外激光脈沖，一種非線(xiàn)性效應(yīng)產(chǎn)生了高強(qiáng)度的短脈沖可見(jiàn)光。“我們觀察到不同'模式'的混合，即光束在纖維中傳播時(shí)的空間形狀，從而產(chǎn)生了這種效應(yīng)。它只在強(qiáng)光下發(fā)生，”Razzari教授解釋說(shuō)。他與INRS的Roberto Morandotti和François Légaré教授合作完成了這項(xiàng)工作的實(shí)驗(yàn)部分，并與來(lái)自法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS)、路易斯安那州立大學(xué)(美國(guó))和赫瑞-瓦特大學(xué)(英國(guó))的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)合作，對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行理論建模。
這種創(chuàng)新的方法，第一次不依賴(lài)于復(fù)雜和昂貴的光學(xué)架構(gòu)來(lái)產(chǎn)生這種超短的可見(jiàn)光脈沖。因此，它可以被廣泛用于探索物理學(xué)、化學(xué)以及生物學(xué)的各種現(xiàn)象，如光合作用甚至人類(lèi)視覺(jué)。論文第一作者、博士后研究員Riccardo Piccoli說(shuō)：“通過(guò)我們的脈沖，我們可以研究這類(lèi)過(guò)程的動(dòng)態(tài)，以及它們?nèi)绾卧跇O短的時(shí)間尺度上演化。”
這個(gè)合作研究項(xiàng)目極大地受益于INRS初創(chuàng)公司sew-cycle的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，該公司銷(xiāo)售特殊系統(tǒng)以拉伸和保持這種空心纖維。
(原標(biāo)題：科學(xué)家使用工業(yè)級(jí)激光系統(tǒng)產(chǎn)生極短的可見(jiàn)光脈沖)
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