نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی -مدیر گروه پژوهشی

2 گروه پژوهشی فوتونیک

3 کارشناس/ پژوهشکده فوتونیک

4 کارشناس پژوهشکده فوتونیک

چکیده

در این مقاله به منظور دستیابی به چشمه نور سفید تولید ابرپیوستار توسط پدیده نواری شدن تپ‌های تقویت شده فمتوثانیه لیزر تیتانیوم سفایر در آب بدون یون بطور تجربی بررسی شده است. در طی انتشار تپ‌های فمتوثانیه در داخل آب پدیده غیرخطی خودکانونگی منجر به نواری شدن و تولید ابرپیوستار می‌گردد. اثر تغییر فاصله نقطه کانون از دیواره سلول حاوی آب و همچنین اثر تغییر انرژی تپ فمتوثانیه فرودی مطالعه شده است. در توان‌های نزدیک توان بحرانی حلقه‌ها و گسیل مخروطی بخش قابل توجهی از پیوستار خروجی را تشکیل می‌دهند و در توان‌های بسیار بالا بخش نور سفید مرکزی کل خروجی را در برمی‌گیرد .ابرپیوستاری با پهنای 600 نانومترتوسط تپ‌های لیزری فمتوثانیه با انرژی 19/1 میلی‌ژول تولید شده است. پهن‌شدگی بیناب پیوستار تولید شده به‌واسطه دو اثر خودکانونگی کر و واکانونی پلاسما برای تپ‌های با پهنای زمانی 37 فمتوثانیه در بازه 420 تا 3800 برابر توان بحرانی آب بررسی شده است. با افزایش انرژی تپ ورودی تا 460 میکروژول که توان متوسط آن 2900 برابر توان بحرانی است، پهنای بیناب ابرپیوستار به‌صورت نامتقارن افزایش یافته و لبه آبی بیناب تا طول موج 400 نانومتر جابه‌جا می‌شود. با افزایش بیشتر انرژی به‌دلیل گیرافتادگی شدت درون نوار جابجایی بیشتری مشاهده نشده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Supercontinuum Generation by Femtosecond Laser Filamentation in Deionized Water

نویسندگان [English]

  • fereshteh hajesmaeilbaigi 1
  • eftekhar bostandoost 2
  • hossein razzaghi 3
  • asma sadat motamedi 4

1 دکتر

2 photonic resrearch group

3 faculty/photonics & quantum research school

4 faculty

چکیده [English]

To achieve white light source supercontinuum generation by amplified Ti:sapphire femtosecond laser filamentation in deionized water is experimentally investigated. During the propagation of femtosecond pulses in deionized water the self-focusing phenomenon leads to filamentation and supercontinuum generation. The effect of changing the distance of the focal point from the cell and the effect of the incident femtosecond laser pulse energy variation on the supercontinuum spectra have been studied. At powers close to the critical power, rings, and cone emission form a significant part of the continuum. At very high laser powers, the central white light part covers the entire output signal. A supercontinuum emission with 600 nm width was generated by a 1.19 mJ laser pulse energy. The spectrum broadening due to the Kerr self-focusing and plasma defocusing for 37 femtosecond laser pulses with average power in the range of 420 to 3800 times critical power has been investigated. By increasing the input pulse energy up to 460 µJ which its average power is 2900 times critical power, the width of the spectrum increased asymmetrically, and the blue edge of the spectrum shifted to 400 nm. With a further increase in energy, due to the intensity clamping, no more shift was observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • supercontinuum
  • filamentation
  • femtosecond laser
  • kerr self-focusing
  • plasma defocusing