تولید ابرپیوستار با استفاده از نواری شدن لیزر فمتوثانیه در آب بدون یون

در این مقاله به منظور دست‌یابی به چشمه نور سفید تولید ابرپیوستار توسط پدیده نواری شدن تپ‌های تقویت شده فمتوثانیه لیزر تیتانیم سفایر در آب بدون یون به‌طور 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 نانومتر توسط تپ‌های لیزری فمتوثانیه با انرژی 1/19 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 طول‌موج 400 نانومتر جابه‌جا می‌شود. با افزایش بیشتر انرژی به دلیل گیرافتادگی شدت درون نوار جابه‌جایی بیشتری مشاهده نشده است.

supercontinuum generation by femtosecond laser filamentation in deionized water

the experimental investigation of supercontinuum generation in deionized water using an amplified ti:sapphire femtosecond laser pulses is presented. during the propagation of femtosecond pulses in deionized water, self-focusing leads to filamentation and subsequent supercontinuum generation. the effects of varying the focal point distance from the cell and altering the incident femtosecond laser pulse energy on the supercontinuum spectra were studied. near critical power, ring and cone emissions contribute significantly to the continuum. the central white light part covers the output signal at very high laser powers. a supercontinuum emission with a bandwidth of 600 nm was achieved using a laser pulse energy of 1.19 mj. the spectrum broadening, due to kerr self-focusing and plasma defocusing, was analyzed for 37 femtosecond laser pulses with average powers ranging from 420 to 3800 times the critical power. increasing the input pulse energy to 460 µj, corresponding to 2900 times the critical power, resulted in an asymmetric broadening of the spectrum, with the blue edge shifting to 400 nm. further increases in energy showed no additional shift due to intensity clamping.