高色散反射鏡可縮短飛秒雷射
- 上線日期：2008/8/13 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
目前摻鈦藍寶石飛秒雷射是利用稜鏡或光柵組成的光學系統，來進行放大前後的脈衝伸展及壓縮，不過這類系統損耗既高，對校準又很敏感。最近，德國科學家發現高色散反射鏡(high dispersion mirror, HDM)可以取代稜鏡和光柵，讓小型雷射產生高效率的輸出。
這個由Ludwog-Maximilians大學及Max-Planck量子光學研究所共組的團隊相信，低損耗的HDM可以取代傳統啁啾脈衝放大器(chirped-pulse amplifier)中的棱鏡以及光柵，而且還多了控制高階色散的優勢。他們將HDM應用在啁啾脈衝摻鈦藍寶石振盪器及Yb:YAG碟型振盪器中，獲得約2×104 fs2的群延遲色散(group delay dispersion, GDD)，而總損耗只有約2%。
成員之一的Vladimir Pervak指出，要以稜鏡使雷射系統達到高色散，需要的光程可能長達10 m，相形之下採用HDM的系統可以非常緊密，只要約10 cm就可以達到相同色散效果。
為了製作HDM，研究人員以磁控濺鍍法交錯沉積折射率分別為2.12及1.47(@800 nm)的氧化鉭(Ti2O5)和二氧化矽(SiO2)層，膜厚介於25至400 nm，得到的HDM總厚度約10 μm。HDM結構的總群延遲是穿透作用(penetration effect)及干涉作用的綜合效果。
Pervak承認HDM在製作上的困難會限制其應用，但是它們的優點值得這些努力。與稜鏡相較，HDM提供的輸出效率更高，沒有頻寬限制，能使系統更小巧，而且能製造出乾淨無附庸的脈衝。不過由於HDM對誤差極度敏感，要以現行的技術如電子束蒸鍍及離子束濺鍍來製造，恐怕有困難。
儘管如此，研究人員下一步打算使用HDM去製作啁啾脈衝放大器。目前已經有幾個德國團隊在使用這種反射鏡，而Pervak的團隊希望能將他們的研究商品化。詳見Optics Express 16, p.10220 (2008)。
原始網站: http://optics.org/cws/article/research/35116
譯者:黃堂瑋(逢甲大學光電學系)
- 相關附件: