La lumière blanche du supercontinuum (SC) (le spectre s'étendant du proche ultraviolet aux longueurs d'onde infrarouges) a fait progresser la spectroscopie laser ultrarapide dans la science de la matière condensée, la biologie, la physique et la chimie. Comparée aux fibres à cristaux photoniques et aux matériaux en vrac fréquemment utilisés, la filamentation laser femtoseconde dans les gaz est insensible aux dommages pour la génération SC.
Cependant, l'échelle de temps de quelques millisecondes de diffusion thermique dans un filament d'air entraîne une réduction de la densité de l'air à l'arrivée de la prochaine impulsion laser pour un laser à répétition kHz. L'effet d'auto-action thermique se traduit par un pointage du faisceau et une instabilité d'intensité importants du filament laser, ce qui constitue un défi pour les applications utilisant le filament kHz et sa source de lumière SC.
Dans un nouvel article publié dans Light Science &Application , une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Tie-Jun Wang du State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Chine et ses collègues ont démontré une méthode simple pour améliorer à la fois le Pointage du faisceau et stabilité de l'intensité de la lumière SC induite par le filament d'air.
Ceci a été accompli en appliquant simplement un champ électrique continu externe sur le canal plasma du filament. Avec le champ électrique externe, la recombinaison du plasma est considérablement supprimée, ce qui entraîne moins de dépôt thermique dans la zone du filament ainsi que la gigue thermique du filament submergée en générant un vent ionique provenant de l'électrode.
Il a été rapporté que les instabilités de pointage du faisceau de la lumière SC induite par le filament d'air de 1 kHz étaient supprimées de plus de deux fois. Le rapport signal/bruit de la lumière SC a également été considérablement amélioré. Les scientifiques ont réussi à générer dans l'air une source de lumière blanche supercontinuum stable, de haute intensité et à haute répétition.
Ceci est d'une grande importance pour l'application de la lumière blanche du supercontinuum et est également très important et utile pour d'autres sources secondaires à base de filaments, telles que la génération de troisième harmonique, le THz, le laser à air, l'imagerie à base de filaments et le micro-usinage de matériaux condensés. /P>
Plus d'informations : Yaoxiang Liu et al, Génération de lumière supercontinuum stable et intense à 1 kHz par filamentation laser femtoseconde assistée par champ électrique dans l'air, Lumière :Science et applications (2024). DOI :10.1038/s41377-023-01364-3
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