科学家发明高色散反射镜 可缩短飞秒激光器

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目前掺钛蓝宝石飞秒激光器是利用棱镜或光栅组成的光学系统，来进行放大前后的脉冲伸展及压缩，不过这类系统损耗既高，对校准又很敏感。最近，德国科学家发现高色散反射镜(highdispersionmirror,HDM)可以取代棱镜和光栅，让小型激光器产生高效率的输出。
　　这个由Ludwog-Maximilians大学及Max-Planck量子光学研究所共组的团队相信，低损耗的HDM可以取代传统啁啾脉冲放大器(chirped-pulseamplifier)中的棱镜以及光栅，而且还多了控制高阶色散的优势。他们将HDM应用在啁啾脉冲掺钛蓝宝石振荡器及Yb:YAG碟型振荡器中，获得约2×104fs2的群延迟色散(groupdelaydispersion,GDD)，而总损耗只有约2%。
　　成员之一的VladimirPervak指出，要以棱镜使激光器系统达到高色散，需要的光程可能长达10m，相形之下采用HDM的系统可以非常紧密，只要约10cm就可以达到相同色散效果。
　　为了制作HDM，研究人员以磁控溅镀法交错沉积折射率分别为2.12及1.47(@800nm)的氧化钽(Ti2O5)和二氧化硅(SiO2)层，膜厚介于25至400nm，得到的HDM总厚度约10μm。HDM结构的总群延迟是穿透作用(penetrationeffect)及干涉作用的综合效果。
　　Pervak承认HDM在制作上的困难会限制其应用，但是它们的优点值得这些努力。与棱镜相较，HDM提供的输出效率更高，没有频宽限制，能使系统更小巧，而且能制造出干净无附庸的脉冲。不过由于HDM对误差极度敏感，要以现行的技术如电子束蒸镀及离子束溅射来制造，恐怕有困难。
　　尽管如此，研究人员下一步打算使用HDM去制作啁啾脉冲放大器。目前已经有几个德国团队在使用这种反射镜，而Pervak的团队希望能将他们的研究商品化.

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