KR20130033428A - 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치 및 이러한 장치의 사용으로 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 장치 및 방법 - Google Patents

광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치 및 이러한 장치의 사용으로 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치에 있어서, 중공 섬유 도파관(3A), 중공 섬유 도파관(3A)으로 빔(1)을 집중시키고, 중공 섬유 도파관(3A)의 출력단에서 빔을 재 평행시키는 광 부품(5, 6), 주어진 압력에서 가스로 채워진 기밀 챔버(3B)에 포함되는 중공 섬유 도파관(3A);을 포함하고, 상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이는, 주어진 입력 펄스 에너지와 가스 압력에서, 광 펄스의 기본적인 전파 모드에 포함되는 에너지가 최소 전파 손실을 갖고, 중공 섬유 도파관(3A)의 전체 길이(Lf)에 걸쳐 상당히 주기적인 진동을 나타내고, 상기 중공 섬유 도파관의 출력단(13)에서 극대값에 도달하도록 형성된다.

Description

광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치 및 이러한 장치의 사용으로 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 장치 및 방법{A device for increasing the spectral bandwidth of optical pulses as well as an arrangement and a method for reducing the duration of optical pulses with the use of such a device}
본 발명은 개괄적으로, 효과적인 펨토초 펄스에 대한 중공(hollow) 섬유 압축 기법에 대한 것이다.
더 상세하게는, 본 발명은 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치에 관한 것이고, 상기 장치는, 입력단 및 출력단을 갖는 중공 섬유 도파관, 중공 섬유 도파관으로 빔을 집중시키고, 중공 섬유 도파관의 출력단에서 빔을 다시 평행하게 하는 광 부품을 포함하며, 상기 중공 섬유 도파관은 주어진 압력에서 가스로 채워진 기밀 챔버(air-tight chamber)에 포함된다.
더구나, 본 발명은 직접적으로 이러한 장치가 사용되는 장치 및, 대응하는 방법, 즉, 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
몇 사이클의 강력한 펨토초는 시간 분해 분광법 측정과 특히 아토초 물리학(attosecond physics)에서 중요하고 기능적인 도구이다. 그러나, 처프 펄스 증폭기(chirped pulse amplifiers, CPAs)의 성장에서 본질적인 과정에도 불구하고, 실제로는, 이러한 소스에서 생성된 가장 짧은 펄스는 단지 15 펨토초(fs)에 이른다. 이는 즉, 감소된 스펙트럼 대역폭과 결과적으로 증가된 펄스 지속 시간을 야기하는 레이저 결정에서 이득 협소화인, 기본적인 제한으로 돌아간다. 중공 섬유 압착(hollow fiber compression, HFC)은 펨토초 증폭기에서 생성된 펄스의 스펙트럼을 넓힘으로서 이 제한을 극복할 수 있게 한다. 공간적으로 넓어진 펄스는 음의 확산 지연 라인에서 차후에 압축된다.
HFC는 가스로 채워진 모세관에서 강한 펨토초 펄스의 비선형 전파에 의존한다.
도 1에서 표준 HFC 기기의 배열이 도시되어 있고; 도 2에서 이러한 기기의 상세도가, 특히 단면으로 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 따르면, 레이저 증폭기(2)에서 생성되는 레이저 빔(1)은 섬유 도파관(3), 예로, 절곡 거울(4)과 초점 조정 거울(5)을 통해 밀폐된 중공 섬유 챔버(3B) 내에 위치하는 중공 섬유(3A)(도 2) 내부에서 연결된다. 챔버(3B)의 출력에서, 빔은 거울(6)로 재 평행하게 되고 예를 들어, 음의 확산 지연 라인(8)에 의해 구성된 압축기(7)를 향하게 된다.
그리고, 도 3은 내부 지름이 2a인 중공 코어(hollow core) 및 유리 피복(9)으로 구성된 중공 섬유 도파관(3A)의 단면도를 나타낸다.
도파관의 공간적 필터링 특성이 횡단선으로 동종의 스펙트럼 확장을 확실하게 하고, 우수한 빔 프로파일이 가능해지는 동안 중공 섬유 도파관에서 자체 위상 변조는 스펙트럼 확장으로 이어진다. 서브-mJ 펄스에 대한 초기 발명(예를 들어, M. Nisoli et al., "A novel-high energy pulse compression system: generation of multigigawatt sub-5-fs pulses" Appl. Phys. Lett. B 65 (1997): p. 189-196)에서, 상기 방법은 테이블 탑(table-top) 시스템에서, KHz 반복 주파수에서 sub-TW 적은 주기 펄스의 생성을 가능하게 한다. 그 후에, HFCs가 장착된 CPAs는 전세계의 많은 펨토 및 아토초 물리학 실험실에서 과제가 되었다. 그러나, 고-광자를 포함하는 몇몇 어플리케이션은 높은 차수의 고조파 생성, 고-광자 에너지 고조파 방사선의 생성, 또는 1mJ 이상의 에너지에서 적은 주기의 드라이빙 레이저 펄스를 필요로 하는 상호 작용과 관련된 상대론적인 레이저 분야의 조사 등을 생산한다. 널리 보급된 30-50fs 범위의 지속 시간인 멀티-mJ 펄스를 공급하는 CPAs로, 강한 필드 물리학에서 레이저 소스의 개발에 가장 중요한 펄스 압축기의 에너지 업 스케일링이 얻어진다. 그러나 펄스 에너지가 1mJ 이상으로 증가할 때, 예를 들어, 전파 매체의 이온화, 섬유 입구의 손상, 자체 위상 변조 및 섬유 앞쪽의 자동 초점 맞춤과 같은 몇몇 현상이 HFCs의 성능에 영향을 미치기 때문에 HFC의 에너지 업 스케일링은 사소하지 않다.
중공 섬유 도파관에서의 광 전파는,
Vjp=Jj(ujpr/a)
인 횡 모드 프로파일에 관한 별개의 공간 모드에서의 광 필드를 분해함으로써 기술될 수 있고, 여기에서, Jj(j=0,1,..)는 j차 베셀 함수이고; ujp(p=1, 2,..)는 Jj(ujp)=0 방정식의 p번째 근이며; r은 반경의 좌표이고(중공 섬유의 대칭 축에 대한 동일 선상의 대칭 축을 갖는 원통 좌표 시스템에서); a는 섬유 반지름이다(도 3 참조).
공간의 프로파일 Vjp을 갖는 종편극(longitudinally polarized: LP) 모드는 LPjp 모드로 불린다. jp 모드의 복소 전파 상수(complex propagation constant) kjp는
kjp(ω)=βjp(ω) + iαjp(ω)이고,
상기 식에서 ω는 레이저 광의 각 진동수이고, 전파상수에서 αjp는 허수부이며, βjp는 실수부이다.
따라서 상기 모드는 다른 감쇠 상수,
αjp(ω)=2.814ujp/a3[λ/(2π)]2를 가지고, 상기 식에서 λ는 레이저 광의 파장이고, 이는 섬유의 공간 필터링 특성을 설명한다.
LP01 모드는 가장 작은 전파 손실을 나타내고, 이는 기본적이거나 가장 낮은 차수 모드로 언급된다. LP01 모드는 섬유벽(즉, r=+a 및 r=-a)에서 영 전이를 갖는 1차 베셀 함수(도 4와 비교, 실선 그래프)에 의해 주어지는 프로파일을 갖고, 가우시안 모드(Gaussian mode)의 매우 근접한 근사이며, 기준 광학의 도움으로 효과적으로 초점을 맞출 수 있다. 점점 더 높은 차수의 모드는 가우시안 프로파일로부터 현저히 벗어나는 점점 더 복잡한 횡파 프로파일을 포함하고, 이는 빔의 낮은 집중도의 결과가 된다. 1차 모드 LP02(도 4에서 점선 그래프)는, 예를 들어, 섬유벽(즉, r=+a 및 r=-a)에서 영 전이를 갖는 1차 베셀 함수에 의해 주어지고, 부가적으로 섬유 코어 내에 2개의 최소값을 갖는다. 이 모드는 두 번째로 낮은 전파 손실을 갖는다. 섬유를 통한 전파는 이들 모드 사이에서 구별하고, 충분히 긴 전파 거리 이후에, 높은 차수 모드는 더 강한 감쇠를 경험하므로 에너지는 (초점이 잘 맞추어지는)기본적인 LP01 모드에서 충분히 포함된다.
(커 효과(Kerr-effect) 또는 이온화 중 하나인) 도파관에서 전파가 일어나는 동안에 비선형 효과가 있는 곳에서, 기본적인 LP01 모드에서 빔 프로파일의 저하를 야기할 수 있는 높은 차수 모드로 에너지가 연결된다(G. Tempea and T. Brabec, "Theory of self-focusing in a hollow waveguide", Opt. Lett. 23 (10) (1998): p. 762-764 참조). j＞2 모드의 매우 높은 손실과 낮은 결합 계수가 주어진다면, 이 현상의 분석을 위해 모드 LP02에만 연결하는 것을 고려하면 족하다. LP01 및 LP02 모드의 전파 상수 kjp의 실수부 β01(ω) 및 β02(ω)의 차이와 (각 주파수 ω에 대한) 1차 도함수의 차이는 위상 부정합(즉, 전파하는 동안 상이한 비율에서 두 모드의 위상이 변화함), 또는 (2 모드는 다른 속도로 전파하는) 각 모드 사이에서의 군 속도 부정합으로 이어진다. 이러한 현상은 다음 매개 변수를 사용하여 정량화될 수 있고; 위상 부정합 길이 LP12는,
Lp12=λ0/[4πa2(u02 2-u01 2)] 이고,
λ0는 압축되는 펄스의 반송파 파장(Lp12는 800nm의 중앙 파장 λ0에서 2 x 10-6 x a2와 동일)이고, LP01와 LP02 모드의 위상 사이에서 형성하기 위해 π의 위상차에 요구되는 전파길이이며; 군 속도 부정합 길이 Lv12는,
Lv12=2τFWHMC Lp12/λ0이고,
τFWHM은 반치전폭이고, c는 진공에서 광의 속도이며, LP01와 LP02 모드 사이에서 형성하기 위해 반치전폭 τFWHM펄스 지속 시간과 같은 지연을 위해 요구되는 전파길이이다.
이러한 두 양의 물리적인 의미는 다음과 같다: 2 모드 사이의 위상차가 〈π, 즉, 전파 길이(1)〈Lp12인 동안 에너지는 모드 LP01와 LP02로부터 연결된다. 그 뒤에, 2 공간적 모드, 즉, 길이(1) < LV12에서 전파하는 펄스 사이에서 현저한 시간 중첩이 존재하는 한, 전파 길이 LP12 < l < 2LP12에 대하여 에너지가 기본 모드 LP01에 결합되고, 모드 LP01 및 LP02 모드 사이에서 주기적인 에너지 전달 과정이 반복된다.
결합된 모드 전파를 관리하는 3가지 현상(위상 부정합, 군 속도 부정합 및 종속 모드 손실)에 상응하여, 전파의 3가지 상황 A, B, C가 확인된다.
(A) 위상 부정합된 주기 모드 결합 전파:
군 속도 부정합은 미미한 효과를 갖고(즉, 공간적 모드 LP01와 LP02의 펄스는 대부분 동기화하여 전파함); LP01와 LP02사이의 에너지 전송은 위상 부정합으로 인해 주기적이다.
(B) 감소된 결합 전파:
군 속도 부정합은 펄스 사이의 시간적인 중첩을 현저히 감소시키고; 더구나, 펄스 증가 및 손실은 감소된 비선형성과 함께 감소된 모드 결합으로 나타나며; LP02 모드의 파워는 큰 전파 손실로 인해 이미 감소되었다.
(C) 비결합 전파:
2개의 전파 모드를 이동하는 펄스 사이의 지연은 무시해도 될 정도의 시간적인 중첩을 야기하는 펄스의 지속시간과 유사해지고; 펄스 확장 및 손실은 비선형 모드 결합을 미미한 레벨로 감소시킨다. 2개의 모드는 실정성적으로 독립하여 전파하고, 모드-특정 전파 손실을 나타내며, 충분한 길이의 전파거리 이후, LP02 모드에 포함되는 에너지는 기본 모드에 포함되는 에너지에 비해 무시해도 될 정도가 될 것이다.
지금까지 제안된 중공 섬유 압축 스킴은 식별 메카니즘 모드와 관련된 손실에 의존하고; LP02 모드의 투과율이 LP01 모드의 투과율에 비해 무시해도 될 정도가 되도록 섬유 길이가 선택된다(US 5,956,173 A; and M. Nisoli et al., "A novel-high energy pulse compression system: generation of multigigawatt sub-5-fs pulses" Appl. Phys. Lett. B 65 (1997): p. 189-196; 특히 p. 190, 도. 1b 및 섹션 1 후반부의 관련 설명 참조). 이 방법은 대략 1mJ 및 조금 초과한 에너지를 갖는 펄스의 압축에 적용가능하고 200μm 내지 300μm의 지름을 갖는 섬유가 이용가능하다. (1mJ를 훨씬 넘는)더 많은 에너지 펄스의 압축은 지나친 비선형 그리고/또는 섬유 입구의 손상을 방지하기 위해 더 큰 지름의 섬유 사용을 필요로 한다. 그러나, 하기 공식에 따라 증가하는 섬유 지름과 같이 섬유의 모드 구별과 관련된 손실은 빠르게 감소한다.
(α01(ω)- α02(ω))=2.814(u01-u02)/a3[λ/(2π)]2
결과적으로, 적절한 모드 필터링을 달성하기 위해 매우 긴 섬유가 사용될 필요가 있다. 30 fs/5 mJ 펄스를 5 fs/2.5 mJ 펄스로 압축하기 위해, 실제 시험(S. Bohman et al., Opt. Express 16 (2008): p. 10684)에서, 지름이 500μm이고 2.2m의 길이를 갖는 섬유가 이용되었다. 덧붙여서, 섬유 전에 비선형 효과를 감소시키고, 그것과 함께 섬유 입구(입력단)에서 높은 차수 모드로 결합되는 에너지를 감소시키기 위해, 차등 펌프된 (펄스가 결합되는 말단에서 진공처리된) 챔버가 사용되어야 한다. 다른 펌핑 스킴은 기기에 상당한 복잡성을 더하고, HFC 챔버만의 길이는 전형적인 테이블 탑 기기의 크기를 초과하는, 대략 4m이다.
본 발명의 목적은 멀티-mJ 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키고, 소형인, 장치의 테이블 탑 배치가 가능한, 상기 언급된 중공 섬유 도파관 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 빔 프로파일을 갖는 멀티-mJ 펄스를 생성할 수 있는 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 중공 섬유 압축기를 제공함에 있다.
더구나, 광 펄스의 지속 시간을 효과적이고, 간단한 방법으로 감소시키며, 우수한 빔 프로파일을 가능하게 하는 상응하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 입력단과 출력단을 갖는 중공 섬유 도파관; 및, 상기 중공 섬유 도파관으로 빔을 집중시키고 상기 중공 섬유 도파관의 출력단에서 빔을 다시 평행하게 하는 광 부품;을 포함하고, 상기 중공 섬유 도파관은 주어진 압력에서 가스로 채워진 기밀 챔버;내에 수용되는 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치에 있어서, 상기 중공 섬유 도파관의 길이는, 주어진 입력 펄스 에너지와 가스 압력에서, 최소 전파 손실을 갖는 기본 전파 모드에 포함되는 광 펄스의 에너지인, 상기 펄스는 중공 섬유 도파관의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 주기적인 진동을 나타내고, 상기 중공 섬유 도파관의 출력단에서 극대값에 도달하도록 형성된다.
바람직하게, 상기 중공 섬유 도파관의 길이는 위상 부정합 길이의 짝수 정수배수와 실정성적으로 같고, Lp12는, Lp12=2 x 10-6 x a2의 식을 만족하며, a는 중공 섬유 도파관의 반지름이다.
또한, 상기 중공 섬유 도파관의 길이는 군 속도 부정합 길이 Lv12보다 짧은 것이 바람직하고, Lv12는, Lv12=2τFWHM c Lp12/λ0=4x10-6τFWHM ca2/λ0이고, a는 중공 섬유 도파관의 반지름이고, λ0는 압축되는 펄스의 캐리어 파장이며, Lp12는 위상 부정합 길이이고, τFWHM는 압축되는 펄스의 반치전폭이고, c는 진공에서 광의 속도이다.
상기 중공 섬유 도파관은 예를 들어, 용융 실리카 또는 BK7 유리로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 중공 섬유 도파관은 원통형 튜브일 수 있다.
중공 섬유 도파관의 피복에 빔이 침투하는 원인이 되는 빔 포인팅 이동으로 인한 중공 섬유 도파관의 입력단 손상을 방지하기 위해, 중공 섬유 도파관은 원통형 섹션과 입력단에서 실질적인 원뿔형 단면을 포함하고, 광 펄스가 중공 섬유 도파관의 원뿔형 입력단으로 결합되거나, 또는 중공 섬유 도파관은 대칭축을 갖고, 상기 대칭축에 대해 90°다른 각에 따라 나뉘는 것이 바람직하다.
상기 중공 섬유 도파관은 바람직하게 Xe, Kr, Ar, Ne, He, N2, 공기의 하나로 채워질 수 있다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 장치를 제공하고, 장치는 상기에서 기술된 장치를 포함하고, 군 속도 지연 보상 장치를 더 포함한다.
군 속도 지연 보상 장치는, 예를 들어, 하나 이상의 프리즘 쌍, 하나 이상의 격자 쌍, 격자 쌍 및 프리즘 쌍, 가장 바람직하게 확산 거울, 또는 확산 거울 및 프리즘 쌍을 포함한다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법을 제공하고, 상기 방법은, 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법에 있어서, 입력단과 출력단을 갖고 가스가 채워진 기밀 챔버에 포함되는 중공 섬유 도파관으로 집광 광학 소자 이용하여 광 펄스를 결합하는 단계;로서, 상기 중공 섬유 도파관의 길이는, 주어진 입력 펄스 에너지와 가스 압력에서, 최소 전파 손실을 갖는 기본적인 전파 모드에 포함되는 에너지가, 상기 중공 섬유 도파관의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 주기적인 진동을 나타내고, 상기 중공 섬유 도파관의 출력단에서 극대값에 도달하도록 형성되는 단계; 상기 광 펄스의 대역폭이 가스가 채워진 상기 중공 섬유 도파관에서 비선형 전파에 의해 확장되는 단계; 상기 광 펄스가 상기 중공 섬유 도파관의 출력단과 기밀 챔버에서 유출된 후, 광학 수단에 의해 공간적으로 재 평행해지는 단계; 공간적으로 확장된 광 펄스가 지속 시간이 감소하는 군 지연 확산 보상 장치를 통해 전파하도록 하는 단계;를 포함한다.
이미 언급된 바와 같이, 중공 섬유 도파관은 원통형 섹션이고 입력단에서 원뿔형 단면이며, 상기 광은 상기 원뿔형 입력단으로 결합되고, 중공 섬유 도파관으로의 광 펄스 결합은 중공 섬유 도파관에서 원통형 섹션 지름의 60％ 내지 80％의 지름으로 빔을 집중시켜 달성되거나, 중공 섬유 도파관으로의 광 펄스 결합은 중공 섬유 도파관에서 원뿔형 단면의 최대 지름의 60％ 내지 80％의 지름으로 빔을 집중하여 달성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 바람직한 구성요소가 첨부되는 도면에 근거하여 도면부호와 같이 자세하게 기술될 것이나, 이에 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따라 이동될 수 있는 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치를 포함하는 중공 섬유 압축기기의 원리를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 중공 섬유 압축기의 원리를 나타낸 것으로, 중공 섬유 도파관과, 분산거울을 포함하는 구체적인 압축기 구성요소의 단면도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 중공 섬유의 단면도를 원칙대로 나타낸 것이다.
도 4는 세로로 편광된 레이저 모드 LP01(기본 모드; 실선) 및 LP02(1차 모드; 점선)의 빔 프로파일 강도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 임의의 유닛에서 기본 모드 LP01(실선)과 1차 모드 LP02(점선)에 포함되는 파워(P)의 발전을, 위상 부정합 길이 LP12에 정규화된 전파 길이의 함수로 정성적으로 묘사한 도면이다.
도 6a는 레이저 빔이 중공 섬유로 들어가는 입구와 그 경로를 나타낸 것이고, 도 6b는 기본 모드(LP01)에서 섬유 길이를 이상을 전파하는 파워의 주기적인 변화를 도식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 테이퍼된, 즉, 원뿔형 단면과 실린더형 단면을 갖는 공동 도파관(중공 섬유)의 입력단으로 초점이 맞춰지는 레이저 빔을 개략적으로 나타내고, 빔 웨이스트는 섬유의 원통형 단면에서 최적 결합을 위해 매칭되는 레이저 빔을 도시한다.
도 8은 도 7과 같이 테이퍼된, 즉, 원뿔형 단면과 실린더형 단면을 갖는 중공 섬유 도파관으로 초점이 맞춰지나, 섬유의 원뿔형 단면으로 빔 웨이스트가 최적 결합을 위해 매칭되는 레이저 빔을 도시한다.
도 9는 도 7 및 도 8과 같이, 실린더형 유공 도파관의 입력단으로 초점이 맞춰지는 레이저 빔을 나타내나, 도파관의 입사 표면이 도파관에서 대칭축에 대해 예각 β를 정의하도록 도파관의 프런트 엔드(front end)가 나뉘어진 것을 나타낸 도면이다.
처음으로, 도 1 내지 도 4와 관련하여, 도면들은 상기 설명에서 이미 언급되었다. 그러나, 도 2와 관련하여 도시적으로 도시된 바와 같이, 확산 거울 압축기(8)의 외부에 있는 하나 이상의 프리즘 쌍(8'), 또는 하나 이상의 격자 쌍, 또는 격자 쌍과 프리즘 쌍의 조합, 또는 확산 거울 및 하나 이상의 프리즘 쌍과의 조합으로 압축기(7)를 형성하는 것도 가능함이 언급되어야 한다. 압축기(7)의 이러한 모든 실시예는 알려진 바와 같이, 중공 섬유 도파관(3)으로부터 출력된 펄스를 재압축 하도록 동작한다.
도 3에서, 도파관(3)의 중공 섬유(3A) 단면도가 개략적으로 도시되어 있고, 이 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 중공 섬유(3A)의 유공 코어(10) 반지름은, 전체 내부의 지름이 2a가 되도록 값을 갖는다.
도 4와 관련하여, 임의의 유닛 대 빔의 반지름(r)에서, 중공 섬유 반지름 a에 정규화된 강도가 기본 모드 LP01 및 1차 모드 LP02의 강도 빔 프로파일의 개략적인 단면을 설명하기 위해 도시되어 있다.
여기에서 본 발명의 목적은 소형 기기로부터, 우수한 빔 프로파일을 갖는 멀티-mJ 펄스를 형성할 수 있는 중공 섬유 압축기 수단을 안출하는 것이라는 것이 상기될 수 있다. 더구나, 위에서 지적한 바와 같이, LP01 및 LP02 모드에 대한 섬유(3A)의 투과율 차이 및 차등 펌프된 챔버에 의존하는 접근은 이러한 요구를 수행하는데 실패했다.
손실을 통해 LP02 모드를 억제하는데 요구되는 길이보다 짧은 거리 상에 발생하는 LP01 및 LP02 모드 사이의 주기적인 에너지 전송(상기 전파의 (A) 상황에 대응)의 해법이 제시되고, 이로 인해 더 작은 기기의 구현이 가능하고, 섬유 길이 Lf(도 6B)가 상당히 감소될 수 있다. 더구나, 섬유(3A)의 입구에서 1차 모드 LP02에 처음 결합되는 에너지가 비선형 전파를 통해 기본 모드 LP01에 재전송될 수 있으므로, 이러한 접근은 차등 펌프된 필터를 사용할 필요가 없어진다. 실제로, 위상 부정합 길이 LP12의 짝수 정수 배수와 동일한 전파 길이에서, 1차 모드 LP02에 포함되는 펄스 에너지는 기본 모드 LP01에 밀착하여 재결합할 수 있고(도 6A 및 도 6B 참조), 이로 인해 우수한 빔 프로파일을 얻을 수 있다. 섬유 길이 Lf는 하기의 조건을 수행한다.
Lf=2*N*Lp12, Lf<Lv12,
여기에서 N은 양의 정수이다.
이러한 유형의 작용(predicted in G. Tempea and T. Brabec, "Theory of self-focusing in a hollow waveguide", Opt. Lett. 23 (10) (1008): p. 762-764; by means of an approximate analytical model and confirmed by D. Homoelle and A. L. Gaeta, "Nonlinear propagation dynamics of an ultrashort pulse in a hollow waveguide", Opt. Lett. 25 (10) (2000): p. 761-763; by means of a thorough numerical analysis)은 도 5에서 정성적으로 도시되어 있다. 그래프는 기본 모드 LP01와 1차 모드 LP02에 포함되는 파워 P의 발전을 상기 언급된 2개의 간행물의 결론에 근거하여 전파 길이 l의 함수로 정성적으로 묘사하고 있다. 상기 언급된 위상 부정합 주기 모드 결합 전파 상황 (A)는 8개의 위상 부정합 길이 Lp12의 예를 포함하고 있고 약 10Lp12의 길이를 갖는 상황 (B)가 따라간다. 마지막으로, 길이＞18 Lp12에서, 두 LP01 및 LP02 모드는 거의 분리되고 다른 전파 손실을 겪게 된다. 상기 3개의 전파 상황 (A), (B) 및 (C)에 상응하는 간격의 길이와, 도 5에 도시된 두 LP01 및 LP02 모드 사이 결합의 강도가 예시 목적으로 임의로 선택되었으나 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니고; 이러한 매개 변수는 챔버(3B) 내에서 섬유 지름(2a), 입력 파워 및 가스 압력에 강하게 종속된다. 그러나, 이러한 매개 변수 값에 관계없이, 하나는 전파가 상황(A)에서 일반적으로 발생하고, 기본 모드에 포함되는 파워가 섬유(3A)의 출력단에서 극대값에 도달하도록 섬유(3A)의 길이 Lf를 항상 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 예에 대하여, 본 발명에 대응하는 압축기는 2 Lp12, 4 Lp12, 6 Lp12 또는 8 Lp12 중 하나의 길이를 갖는다. 종래 기술(US 5,956,173 A, M. Nisoli et al., "A novel-high energy pulse compression system: generation of multigigawatt sub-5-fs pulses", Appl. Phys. B 65 (1997): p. 189-196)의 상황에 근거한 압축기는 전파 손실의 모드 선택성(도 5에 도시된 예와 같이 섬유 길이＞10Lp12에서 명확하게 관측되는)에 의지한다.
제시된 접근은 기본 모드 LP01에 대해 개선된 처리와 소형화가 개선된 짧은 섬유 길이 Lf를 가능하게 한다.
도 6, 특히, 도 6a에서, 중공 섬유 도파관(3A)으로 입사되는 레이저 빔(1)의 초점 조정이 도시되어 있다. 도 3에 따라, 중공 섬유(3A)는 유리 피복(9) 및 공동(10)을 포함한다. 중공 섬유(3A)의 입사 표면(입력단)(11)은 도파관(3)의 대칭축(12)에 수직이다. 도 6b는 기본 모드 LP01에서 주기적으로 변하는 전파의 파워 P를 정성적으로 나타낸다. 발명에 따르면, 섬유(3A)의 길이 Lf는 LP01 모드에서 파워 P(또는 에너지, 각각)가 섬유(3A)의 출력단(13)에서 극대값에 도달하도록 형성된다.
소형화의 논점이 해결되었으나, 입구(입력단)에서 유공 튜브(3A)의 피복(9)으로 레이저 빔(1)이 조사되도록 하는 경미한 빔 포인팅 이동에 의해 발생 가능한 손상에 관한 문제가 여전히 존재한다. 일반적인 경우, 원통형 유공 도파관(도 6 참조)에서, 유공 코어로부터 우연히 떨어진, 강하게 집중된 빔(1)은 정상 근처 입사에서 피복(9)의 전방 표면(11)에 조사된다.
입사 표면(11)에서의 레이저 광 영향(및 그것과 함께 불의의 손해에 대한 위험)은, 즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 섬유(3A)의 입구에서 테이퍼된, 즉 원뿔형 섬유 섹션(14)을 채택함으로써 감소될 수 있다. 레이저 빔(1)의 빔 웨이스트(15)는 후속하는 섬유(4A)의 원통형 섹션(16)으로의 최적 결합을 위해 맞춰진다(이를 위해, 문헌에서 주로 알려진 바와 같이, 빔 웨이스트(15)의 지름이 바람직하게는 섬유의 원통형 섹션 지름의 60％ 내지 80％, 더 바람직하게는 60％ 내지 70％이어야 함). 이 경우, 레이저 빔(1)은 섬유(3A)의 전방 표면(11)으로 조사되지 않고, 90°-α의 큰 입사각 하에서 피복(9)의 내부 표면(17)으로 조사되고, α는 섬유의 대칭축을 따라 섬유의 테이퍼된 단면 내에 피복벽의 내부 표면에 의해 만들어지는 각이다. 이러한 접근으로, 피복(9)에 영향을 미치는 레이저는 (끝이 좁아지지 않는, 나뉘어진 정상 각도 하에서) 기준 중공 섬유에 비해 4*tan2α까지 감소된다. 예를 들어, 테이퍼 각 α=5°에서, 영향은 0.031 배로 감소된다.
빔 웨이스트(15)는 도 8에 도시된 바와 같이 섬유(3A)의 원뿔 센셕(14)으로 최적 결합을 위해 맞춰진다. 이 경우, 섬유 입구(11)에서의 레이저 영향은 빔(1)의 큰 단면에 의해 감소된다.
그 대신에, 하나는 도 9에 도시된 바와 같이 사각(oblique angle) β 하에서 유공 도파관(3)을 둘로 나눌 수 있다(섬유의 축(12)에 수직하는 표면을 생성하는 기준 나눔에 대해). 섬유(3A)가 도 9에서와 같이 β각 이하로 나뉘면, 빔 이동의 경우 피복(9)의 측면(전면) 표면으로 입사된 레이저 영향은 sin2β까지 감소한다. 예를 들어, 나눔각 β=45°에서, 도 6에 도시된 바와 같이 나뉘어진 섬유의 수직(90°)입사에 비해 영향이 sin245°=0.5의 배로 감소한다.

Claims (24)

  1. 입력단(11)과 출력단(13)을 갖는 중공 섬유 도파관(3A); 및,
    상기 중공 섬유 도파관으로 빔(1)을 집중시키고 상기 중공 섬유 도파관의 출력단에서 빔을 다시 평행하게 하는 광 부품(5, 6)을 포함하고,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 주어진 압력에서 가스로 채워진 기밀 챔버(3B) 내에 수용되는 광 펄스의 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 장치에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는, 주어진 입력 펄스 에너지와 가스 압력에서, 최소 전파 손실을 갖는 기본적인 전파 모드 LP01에 포함되는 광 펄스의 에너지인, 상기 펄스는 중공 섬유 도파관(3A)의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 주기적인 진동을 나타내고, 상기 중공 섬유 도파관의 출력단(13)에서 극대값에 도달하도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는 위상 부정합 길이 Lp12의 짝수 정수배수와 실정성적으로 같고, Lp12는,
    Lp12=2 x 10-6 x a2의 식을 만족하며,
    a는 중공 섬유 도파관의 반지름인,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는 군 속도 부정합 길이 Lv12보다 짧고, Lv12는,
    Lv12=2τFWHM c Lp12/λ0=4x10-6τFWHM ca2/λ0이고,
    a는 중공 섬유 도파관의 반지름이고,
    λ0는 압축되는 펄스의 캐리어 파장이며,
    Lp12는 위상 부정합 길이이고,
    τFWHM는 압축되는 펄스의 반치전폭이고,
    c는 진공에서 광의 속도인,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는 위상 부정합 길이 Lp12의 짝수 정수 배수와 실정성적으로 같고, Lp12는,
    Lp12=2 x 10-6 x a2의 식을 만족하며,
    a는 중공 섬유 도파관의 반지름인,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 용융 실리카로 형성되는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 BK7 유리로 형성되는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 원통형 튜브인,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 원통형 단면과 상기 입력단(11)에서 실질적인 원뿔형 단면을 가지며, 상기 광 펄스(1)는 상기 중공 섬유 도파관의 원뿔형 입력단으로 결합되는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 대칭축(12)을 갖고, 상기 대칭축에 대해 90°다른 각에 따라 나뉘는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 Xe, Kr, Ar, Ne, He, N2, 공기 또는 이들의 조합을 포함하는 가스 군에서 선택된 가스로 채워지는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 광 펄스 대역폭 증가 장치와, 군 지연 확산 보상 장치(7)를 포함하는,
    광 펄스 지속 시간 감소 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 군 지연 확산 보상 장치(7)는 프리즘 쌍(8'), 격자 쌍, 확산 거울(8) 및 이들의 조합을 포함하는 그룹 중 하나 이상을 포함하는,
    광 펄스 지속 시간 감소 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 군 지연 확산 보상 장치(7)는 격자 쌍과 프리즘 쌍을 포함하는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 군 지연 확산 보상 장치(7)는 확산 거울과 하나 이상의 프리즘 쌍을 포함하는,
    광 펄스 스펙트럼 대역폭 증가 장치.
  15. 광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법에 있어서,
    입력단(11)과 출력단(13)을 갖고 가스가 채워진 기밀 챔버에 포함되는 중공 섬유 도파관(3A)으로 집광 광학 소자(5)를 이용하여 광 펄스(1)를 결합하는 단계;로서, 상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는, 주어진 입력 펄스 에너지와 가스 압력에서, 최소 전파 손실을 갖는 기본적인 전파 모드 LP01에 포함되는 에너지가, 상기 중공 섬유 도파관(3A)의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 주기적인 진동을 나타내고, 상기 중공 섬유 도파관의 출력단(13)에서 극대값에 도달하도록 형성되는 단계;
    상기 광 펄스의 대역폭이 가스가 채워진 상기 중공 섬유 도파관(3A)에서 비선형 전파에 의해 확장되는 단계;
    상기 광 펄스가 상기 중공 섬유 도파관의 출력단과 기밀 챔버에서 유출된 후, 광학 수단(6)에 의해 공간적으로 재 평행해지는 단계;
    공간적으로 확장된 광 펄스가 지속 시간이 감소하는 군 지연 확산 보상 장치(7)를 통해 전파하도록 하는 단계를 포함하는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는 위상 부정합 길이 Lp12의 정수 배수와 실정성적으로 같도록 결정되고, Lp12는,
    Lp12=2 x 10-6 x a2의 식을 만족하며,
    a는 중공 섬유 도파관의 반지름인,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)의 길이(Lf)는 군 속도 부정합 길이 Lv12보다 짧고, Lv12는,
    Lv12=2τFWHM c Lp12/λ0=4x10-6τFWHM ca2/λ0이고,
    a는 중공 섬유 도파관의 반지름이고,
    λ0는 압축되는 펄스의 캐리어 파장이며,
    Lp12는 위상 부정합 길이이고,
    τFWHM는 압축되는 펄스의 반치전폭이고,
    c는 진공에서 광의 속도인,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 용융 실리카로 형성되는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 BK7 유리로 형성되는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 원통형 섹션인,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 원통형 단면과 상기 입력단(11)에서 실질적인 원뿔형 단면을 가지며, 상기 광은 상기 원뿔형 입력단으로 결합되는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)으로의 광 펄스 결합은 상기 중공 섬유 도파관에서 원통형 섹션(16) 지름의 60％ 내지 80％의 지름으로 빔(1)을 집광시켜 달성되는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)으로의 광 펄스 결합은 상기 중공 섬유 도파관에서 원뿔형 단면의 최대 지름의 60％ 내지 80％의 지름으로 빔을 집중하여 달성되는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 섬유 도파관(3A)은 Xe, Kr, Ar, Ne, He, N2, 공기 또는 이들의 조합을 포함하는 가스 군에서 선택된 가스로 채워지는,
    광 펄스의 지속 시간을 감소시키는 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014107804A1 (en) * 2013-01-09 2014-07-17 Institut National De La Recherche Scientifique System and method for high-intensity ultrashort pulse compression
NL2015269A (en) 2014-08-29 2016-07-08 Asml Holding Nv Method and apparatus for spectrally broadening radiation.
CN107106009B (zh) 2014-12-26 2019-09-13 株式会社尼康 眼底成像装置
FR3087276B1 (fr) * 2018-10-10 2021-05-14 Amplitude Systemes Systeme et procede de compression d'impulsions lumineuses breves ou ultrabreves et systeme laser a impulsions lumineuses associe
WO2020153236A1 (ja) * 2019-01-24 2020-07-30 ソニー株式会社 光通信装置、光通信方法および光通信システム
WO2021013611A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-28 Asml Netherlands B.V. Radiation source
EP3796080A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 ASML Netherlands B.V. Radiation source
WO2021052801A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 Asml Netherlands B.V. Improved broadband radiation generation in hollow-core fibres
CN112255858A (zh) * 2020-07-11 2021-01-22 天津大学 一种波长大范围调谐的窄线宽超短脉冲产生装置和方法
EP4187317A1 (en) * 2021-11-29 2023-05-31 National Tsing Hua University Cascaded focusing and compressing postcompression system and method thereof
US11860507B2 (en) 2021-11-29 2024-01-02 National Tsing Hua University Cascaded focusing and compressing postcompression system and method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5956173A (en) * 1997-05-07 1999-09-21 Consiglio Nazionale Delle Ricerche Capillary compressor
US6331993B1 (en) * 1998-01-28 2001-12-18 David C. Brown Diode-pumped gas lasers
US6151155A (en) * 1998-07-29 2000-11-21 The Regents Of The University Of Michigan Guided wave methods and apparatus for nonlinear frequency generation
JP3464401B2 (ja) 1999-01-26 2003-11-10 日本電信電話株式会社 光パルス幅圧縮装置
JP2002131710A (ja) 2000-10-27 2002-05-09 Japan Science & Technology Corp 複合型超広帯域高精度位相補償・位相制御装置
JP4870457B2 (ja) 2006-03-20 2012-02-08 独立行政法人理化学研究所 短パルスレーザー光のパルス幅圧縮方法およびその装置ならびに中空導波路
CN101330189A (zh) * 2008-07-30 2008-12-24 中国科学院上海光学精密机械研究所 近单光周期激光脉冲产生装置
US8462824B2 (en) * 2009-04-22 2013-06-11 The Regents Of The University Of Colorado Phase-matched generation of coherent soft and hard X-rays using IR lasers
CN101752782B (zh) * 2009-12-30 2011-05-25 中国科学院上海光学精密机械研究所 级联光学参量放大系统脉冲压缩的方法

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