Физики экспериментально реализовали технологию генерации сверхкоротких импульсов света в видимом диапазоне без применения параметрического усиления и дополнительной посткомпресии. Для этого они использовали оптическое волокно с полым сердечником, в который закачан разреженный аргон. Предложенный метод по эффективности сопоставим с технически более сложными аналогами и позволит в будущем упростить исследование быстрых биологических и оптоэлектрических процессов.

Исследование опубликовано в Nature Photonics.

Один из главных путей развития лазерной техники — это сокращение длительности импульса. Достижение масштаба фемтосекунд сыграло важнейшую роль в исследовании сверхбыстрой динамики в физических, химических и биологических системах. Такое сокращение при неизменной энергии импульса позволяет концентрировать ее в небольшом временном промежутке и достигать больших интенсивностей света и, как следствие, полей. Это дает возможность разгонять заряженные частицы, задействуя гораздо меньше пространства, чем в ускорительных технологиях.

Отдельного внимания заслуживают мощные сверхкороткие импульсы видимого диапазона, которые нужны для исследования биологических процессов, связанных с фотосинтезом и зрением, а также процессов, фотовозбуждения в оптоэлектронных устройствах. Их генерация, однако, сопряжена с большим количеством трудностей из-за хроматической дисперсии и сильных нелинейных эффектов.

В настоящее время физики достигают генерации таких импульсов с помощью неколлинеарного оптического параметрического усиления или с помощью усиления чирпированных импульсов. В обоих случаях требуется технически сложная процедура посткомпрессии видимых импульсов, что ограничивает их применимость.

Группа физиков из шести стран под руководством Лука Раззари (Luca Razzari) экспериментально реализовала подход к генерации коротких лазерных импульсов в видимом диапазоне более простым способом.