Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Ikke-lineær resonans katastrofe i lys av ultrashort pulser

Anonim

Ultrashort lyspulser fra moderne lasere muliggjør tidsoppløsning av selv de raskeste prosessene i molekyler eller faststoffmaterialer. For eksempel kan kjemiske reaksjoner i prinsippet spores ned til 10-fs tidsskalaen (1 femtosekund (fs) = 10-15 s). Ti femtosekunder svarer til noen svingingsykluser av lysfeltet selv. Likevel er det en klasse av optiske prosesser som ikke viser noen målbar forsinkelse i forhold til ultrafast lysoscillasjon og som har blitt betegnet "øyeblikkelig". Denne klassen av prosesser inkluderer ikke-lineær optisk harmonisk generasjon ved flere frekvenser av inngangsfeltet. Denne prosessen brukes ofte til å generere det grønne lyset fra laserpekere fra usynlig infrarødt lys. Disse prosessene brukes vanligvis langt borte fra en resonans for å unngå tap.

annonse


I en samarbeidsprosjekt viste forskere fra Max-Born-Instituttet, Weierstraß-Institut og Leibniz-Universität Hannover nå eksperimentelt for første gang at forholdene eksisterer der optisk harmonisk generasjon blir ikke-øyeblikkelig. Ved å analysere tredje harmonisk generasjon i tynndioksid tynne filmer ble det funnet en levetid på 8 fs, dvs. ikke-øyeblikkelig oppførsel. Likevel kvalifiserer denne prosessen fremdeles som en av de raskeste prosessene som er løst med femtosekundspektroskopi.

Detaljert teoretisk modellering av disse overraskende funnene indikerer at denne ikke-øyeblikkelige responsen bare kan oppstå hvis det er en resonans av den tredje harmoniske i det optiske materialet. I sin tur fortsetter det genererte materielle svaret å oscillere flere sykluser etter at eksitasjonen allerede er opphørt. Samtidig utløses tredje harmonisk stråling. Prosessen ser derfor ut som en atomisk "resonans katastrofe". I likhet med mekaniske oscillatorer, viser dette atomsystemet derfor en ikke-øyeblikkelig oppførsel.

Disse funnene har viktige konsekvenser for femtosekund måling teknikker og muligens også for ultrashort-pulsgenerering. Disse metodene har alltid vært avhengig av en øyeblikkelig art av harmonisk generasjon og relaterte effekter. I likhet med soldater som unngår marsjerer i trinn på en hengebro, må man derfor nøye unngå optiske resonanser ved måling av ekstremt korte laserpulser.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Forschungsverbund Berlin eV (FVB) . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Michael Hofmann, Janne Hyyti, Simon Birkholz, Martin Bock, Susanna K. Das, Rüdiger Grunwald, Mathias Hoffmann, Tamas Nagy, Ayhan Demircan, Marco Jupé, Detlev Ristau, Uwe Morgner, Carsten Brée, Michael Woerner, Thomas Elsaesser, Günter Steinmeyer. Ikke-eksisterende polariseringsdynamikk i dielektriske medier . Optica, 2015; 2 (2): 151 DOI: 10.1364 / OPTICA.2.000151


Legg Igjen Din Kommentar