Nedavno je tim profesora Li Zhiyuana na Tehnološkom univerzitetu Južne Kine sarađivao sa timom akademika Li Ruxina na Šangajskom institutu za optiku i mehaniku Kineske akademije nauka. Inovativno su predložili novu strategiju zasnovanu na srednje-infracrvenom femtosekundnom laserskom pumpanju-pristupu "sinergističkog nelinearnog pretvaranja frekvencije gore/dole"-uspješno razvijajući pulsni laserski izvor punog-bijelog svjetla. Ovaj laser obuhvata sedam oktava od 200 do 25.000 nm, postiže energiju impulsa od 1 mJ i pokazuje spektralnu ravnost od 17 dB. sa spektralnom ravnošću od 17 dB. Nalazi su objavljeni u vrhunskom-međunarodnom časopisu za optiku Light: Science & Applications.
Od prijelaza elektrona unutar atoma do molekularnih vibracija između atoma i vibracija čvrste rešetke, različiti mikroskopski procesi obuhvataju karakteristične pojaseve u rasponu od dubokog ultraljubičastog do daleko{0}}infracrvenog. Više od 60 godina od pronalaska lasera, naučnici su tragali za laserskim izvorom koji je sposoban da pokrije ceo spektar kako bi istovremeno posmatrali ove mikroprocese sa veoma različitim energetskim skalama. Međutim, tradicionalni laserski izvori pate od ograničenja kao što su uski spektralni opseg, nedovoljna energija ili niska spektralna ravnost, ne uspijevajući istovremeno da zadovolje stroge zahtjeve široke spektralne pokrivenosti, visokog intenziteta impulsa i visoke ravnosti spektra.
Laserski izvor bijelog svjetla punog spektra- predložen u ovoj studiji prevazilazi ova ograničenja. Spremna je da uvede novu paradigmu u laserskoj spektroskopiji-"jedan-puni-spektar, sinhroni snimak"-i da otvori nove granice u-brzi spektrografiji i ultrabrzoj spektroskopiji{7}}sonde. Ovaj proboj obećava veliko obećanje za fundamentalna istraživanja u fizici, hemiji, nauci o materijalima i biologiji, kao i za primjenu u biomedicinskom snimanju, monitoringu okoliša i industrijskoj inspekciji.
Nelinearna frekvencija naviše- i naniže-Sinergija konverzije omogućava visoke{2}}Dubinske-UV do daleko{4}}IR pune-bijele spektre-svjetlosne lasere
Ovaj laserski sistem bijelog{0}}svjetla koristi 3,9μm srednji-infracrveni laser kao izvor premošćavanja. Preko-konverzije, kratka-granica talasne dužine se proširuje na 200 nm duboko-ultraljubičasto područje, dok donja-konverzija proširuje dugu-granicu talasne dužine na 25μm daleko{{11}infracrveni opseg. Inovativno dizajnirani kristalni-periodični-polarizirani litijum niobat (CPPLN) kristal istovremeno generiše harmonike od 2. do 12.{17}} reda. Modul za konverziju naviše postiže efikasnost konverzije od 40% sa izlaznom energijom od 1,45 mJ. Modul za nižu konverziju, koji karakteriše kaskadna LN-AGSe kristalna arhitektura, postiže efikasnost konverzije od 18% sa izlaznom energijom od 0,75 mJ. Sveukupne tehničke specifikacije značajno nadmašuju one uporedivih superkontinuum laserskih sistema.
Intenzitet fotonskog snopa sistema nadmašuje objekte sinhrotronskog zračenja za 7-8 redova veličine, omogućavajući istovremeno otkrivanje pet fizičko-hemijskih procesa na različitim energetskim skalama-dubokim ultraljubičastim elektronskim prijelazima, elektronskim pobudama vidljivog svjetla, bliskim-infracrvenim i srednjim molekularnim{4} daleke-infracrvene vibracije rešetke-koristeći jedan laserski snop ili impuls.
Hong Lihong, postdoktorski istraživač kojeg su zajednički obučili Tehnološki univerzitet Južne Kine i Šangajski institut za optiku i mehaniku Kineske akademije nauka, prvi je autor rada. Li Zhiyuan, profesor na Fakultetu za fiziku i optoelektroniku, Tehnološki univerzitet u Južnoj Kini, i akademik Li Ruxin sa Kineske akademije nauka su ko-dopisni autori. Profesor Li Zhiyuan dugo se bavi teorijskim, eksperimentalnim i primijenjenim istraživanjima u mikro-nano fotonici, nelinearnoj optici, laserskoj tehnologiji, topološkoj fotonici i kvantnoj fizici.
