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艾里光束衍射元件

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深圳維爾克斯光電有限公司

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產(chǎn)品簡介

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(dāng)?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(shí)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(yīng)用中發(fā)揮了重大作用。

詳細(xì)介紹

產(chǎn)生艾里光束的衍射元件DOE，airy beam

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(bào)告了超快艾里光束諧振腔（OPO）的實(shí)現(xiàn)。通過在共振高斯信號(hào)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(dá)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(shí)間的脈沖中的平均功率提供高達(dá)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(dòng)方程的數(shù)學(xué)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(qiáng)度分布的光束的預(yù)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(fù)光束形狀，和“自我修復(fù)"。

自從airy beam被發(fā)現(xiàn)以來，艾里光束在各個(gè)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用引起了極大的關(guān)注，包括光學(xué)路由，微觀粒子的操縱，光學(xué)介導(dǎo)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(qiáng)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(gè)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(duì)同步泵浦的SRO的腔內(nèi)共振信號(hào)進(jìn)行三次相位調(diào)制和隨后的傅里葉變換實(shí)現(xiàn)源，以二維艾里斑強(qiáng)度分布產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間為23ps的輸出脈沖，平均功率高達(dá)306mW 、78 MHz的重復(fù)頻率，并可在近紅外波段1477-1727nm波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)波長調(diào)諧250 nm以上