可调制超快光脉冲的新型干涉仪![]() 由光学教授Chunlei Guo和博士生Billy Lam设计的一种新装置,相比传统干涉仪具有更可靠和更有力表征激光束特性的能力,这是一个“革命性的进步”。图片来源:罗切斯特大学。 如果你想从光束中获得最大的益处,无论是探测远处的行星还是弥补人眼的像差,你都需要能够测量它的光束前方信息。 现在,罗切斯特大学的一个研究小组设计了一种更简单的测量光束的方法——甚至可以用于功能强大、超快的脉冲激光束,通常它们需要非常复杂的装置来表征它们的特性。 光学设备教授Chunlei Guo教授用新的飞秒脉冲激光束以非凡的方式处理金属表面,他说,这种新设备将给科学家提供前所未有的能力,即使是最快的光脉冲也能为许多应用提供微调。它可以替换那些过时的传统的测量光束的仪器。 “这是一个革命性的进步,”Guo说。“过去,我们不得不用非常复杂、笨重的干涉仪来表征光束,但现在我们只能用一个光学立方体来完成。它具有超小型、超可靠、超健壮的特点。” 该设备由郭和Billy Lam博士实验室开发,在《Nature Light: Science and Applications》杂志上进行了描述。称为楔形反转剪切干涉仪,它由棱镜立方体组成,由两个直角棱镜组装而成。 立方体有两个成角度的入口,将光束分成两部分。 当光束离开立方体时,从光束的左侧部分反射的光和从光束的右侧部分透射的光从立方体的一个面发射。相反,从光束的左边部分和来自右侧部分的反射光的透射光从立方体的另一个面发射。 这为Guo和他的团队创建了一个非常稳定的“干扰”模式,以测量光束的所有关键空间特性——光束的振幅、相位、偏振、波长,以及在脉冲光束的情况下,脉冲的持续时间。不仅仅是沿着整个梁的平均值,而是在光束的每个点。 Guo说,这在成像应用中尤其重要。如果光束不是完美的,并且在图像上存在缺陷,那么重要的是知道缺陷是由于光束,而不是因为你正在成像的物体的变化。 ![]() 左边是传统干涉仪的基本设计,在光学实验室Chunlei Guo教授创建的干涉仪的设计结构更紧凑。这种新型的楔形反转剪切干涉仪具有能够测量强、超快脉冲激光束的光束前沿信息或波前的优点,图片来源:罗切斯特大学。 “理想情况下,你应该有一个完美的光束来做成像。如果你不知道,你最好知道,然后你可以改正你的测量结果。超快激光是记录动态过程的关键,具有非常简单但坚固的装置来表征超快或任何类型的激光束都是重要的。” Albert Michaelson在1880年代演示了第一个干涉仪,它使用分束器和两个反射镜。在今天使用的干涉仪中,核心原理仍然是相同的。 |