La luce bianca supercontinua (SC) (lo spettro che si estende dalle lunghezze d'onda del vicino ultravioletto a quelle dell'infrarosso) ha avanzato la spettroscopia laser ultraveloce nella scienza della materia condensata, nella biologia, nella fisica e nella chimica. Rispetto alle fibre di cristalli fotonici e ai materiali sfusi di uso frequente, la filamentazione laser a femtosecondi nei gas è immune ai danni per la generazione di SC.
Tuttavia, la scala temporale dei millisecondi della diffusione termica in un filamento d'aria porta ad una riduzione della densità dell'aria all'arrivo del successivo impulso laser per un laser a ripetizione kHz. L'effetto di autoazione termica provoca un significativo puntamento del raggio e tremolii di intensità del filamento laser, il che rappresenta una sfida per le applicazioni che utilizzano il filamento kHz e la sua sorgente luminosa SC.
In un nuovo articolo pubblicato su Light Science &Application , un team di scienziati, guidato dal professor Tie-Jun Wang del Laboratorio statale di fisica dei laser ad alto campo, Istituto di ottica e meccanica fine di Shanghai, Accademia cinese delle scienze, Cina e colleghi, hanno dimostrato un metodo semplice per migliorare sia la puntamento del fascio e stabilità dell'intensità della luce SC indotta dal filamento d'aria.
Ciò è stato ottenuto semplicemente applicando un campo elettrico CC esterno sul canale del plasma del filamento. Con il campo elettrico esterno, la ricombinazione del plasma viene soppressa in modo significativo, con conseguente minore deposizione termica nella zona del filamento insieme al jitter termico del filamento sopraffatto generando vento ionico dall'elettrodo.
È stato segnalato che i tremolii nel puntamento del fascio della luce SC indotta dal filamento d'aria da 1 kHz venivano soppressi più del doppio. Anche il rapporto segnale/rumore della luce SC è stato notevolmente migliorato. Gli scienziati sono riusciti a generare nell'aria una sorgente di luce bianca supercontinua stabile, ad alta intensità e ad alta ripetizione.
Ciò è di grande importanza per l'applicazione della luce bianca supercontinua ed è anche molto importante e utile per altre fonti secondarie basate su filamenti, come la generazione di terza armonica, THz, laser ad aria e imaging basato su filamenti e microlavorazione di materiali condensati.
Ulteriori informazioni: Yaoxiang Liu et al, Generazione di luce supercontinua stabile e intensa a 1 kHz mediante filamentazione laser a femtosecondi assistita da campo elettrico nell'aria, Luce:scienza e applicazioni (2024). DOI:10.1038/s41377-023-01364-3
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