產(chǎn)生艾里光束的衍射元件DOE,airy beam
目前,維爾克斯光電專門推出了產(chǎn)生艾里光束的衍射元件,艾里光束的衍射元件可以通過適當?shù)闹C振腔結(jié)構(gòu)在不同波長下產(chǎn)生具有合適的光譜和時間參數(shù)的高功率超快艾里光束,目前維爾克斯提供的艾里光束的衍射元件在曲面激光微加工,激光成絲,超連續(xù)生成和彎曲等離子體通道等許多應用中發(fā)揮了重大作用。
自從2016年8月,印度的N. Apurv Chaitanya和S. Chaitanya Kumar在Scientific Reports上發(fā)表了Ultrafast Airy beam optical parametric oscillator,報告了超快艾里光束諧振腔(OPO)的實現(xiàn)。通過在共振高斯信號中引入腔內(nèi)立方相位調(diào)制,在同步泵浦單共振OPO腔內(nèi)及其后續(xù)的傅立葉變換中,產(chǎn)生二維的艾里光束,其在近紅外線的調(diào)諧范圍達到250nm。所產(chǎn)生的艾里光束可以連續(xù)地從1477nm調(diào)諧到1727nm,在約23ps持續(xù)時間的脈沖中的平均功率提供高達306mW(1632nm),光譜帶寬為1.7nm。
近紅外波方程與Airy波包的自由粒子薛定諤波動方程的數(shù)學相似性作為解決方案之一,使得具有由艾里函數(shù)描述的橫向強度分布的光束的預測和示范成為可能。不同于其他光束結(jié)構(gòu),艾里光束具有的特性,如傳播過程中光束形狀不變性,沿自由空間中彎曲軌跡的“無衍射”傳播,“自加速”和即使在小物體阻礙后自行恢復光束形狀,和“自我修復”。
自從airy beam被發(fā)現(xiàn)以來,艾里光束在各個領(lǐng)域的潛在應用引起了極大的關(guān)注,包括光學路由,微觀粒子的操縱,光學介導的粒子清除和激光微加工。此外,人們還研究了非線性和湍流中艾里光束的傳播特性,以產(chǎn)生彎曲的等離子體通道,超連續(xù)譜和孤立波以及激光成絲。研究者門還做出努力來證明艾里波束具有電子波,聲波和表面等離子體激元。
傳統(tǒng)上,艾里光束是通過高斯強度分布的激光束的三次相位調(diào)制及其隨后的傅立葉變換而生成的。N. Apurv Chaitanya提出了如下結(jié)構(gòu),產(chǎn)生具有寬波長可調(diào)諧性的高功率艾里光束,其中一個重要的器件是艾里光束衍射元件, 即下圖中的CPM,英文描述為AR-coated cubic phase mask (CPM) in the form of binary grating,通過對同步泵浦的SRO的腔內(nèi)共振信號進行三次相位調(diào)制和隨后的傅里葉變換實現(xiàn)源,以二維艾里斑強度分布產(chǎn)生持續(xù)時間為23ps的輸出脈沖,平均功率高達306mW 、78 MHz的重復頻率,并可在近紅外波段1477-1727nm波長范圍內(nèi)實現(xiàn)波長調(diào)諧250 nm以上
海納光學提供Airy光束衍射元件(艾里光束DOE),幫助客戶獲得艾里光束,產(chǎn)生Airy beam。該元件的位置可至于激光腔內(nèi)或腔外,工作方式可以為透射式或反射式。
艾里光束DOE的規(guī)格參數(shù)
Part Number | Wavelength (nm) | Dimensions (mm) | number of levels | Material | Clear Aperture (mm) |
PE-203-1-Y-A* | 1600 | 25.4 | 2 | FS | 2 |
PE-206-I-Y-A | 1064 | 11 | 16** | FS | 9.2 |