Laser cahaya putih yang intens menghasilkan pelangi yang cemerlang, seperti yang ditunjukkan oleh foto-foto dari eksperimen yang dilakukan oleh tim L. Hong di South China University of Technology. Kredit: L. Hong dkk., Universitas Teknologi Cina Selatan.
Air memfasilitasi laser putih superkontinum spektrum luas yang mencakup rentang panjang gelombang yang mengesankan.
Para peneliti membuat kemajuan penting dalam menciptakan sumber laser putih ultra-broadband, yang mencakup rentang panjang gelombang yang luas dari ultraviolet hingga inframerah jauh. Laser canggih ini digunakan di berbagai bidang, termasuk pencitraan ekstensif, femtokimia, telekomunikasi, spektroskopi laser, penginderaan, dan bidang sains ultracepat.
Namun upaya ini menghadapi tantangan, khususnya dalam pemilihan media nonlinier yang tepat. Bahan padat tradisional, meskipun efisien, rentan terhadap kerusakan optik pada kondisi daya puncak tinggi. Media gas, meskipun tahan terhadap kerusakan, umumnya memiliki efisiensi yang rendah dan komplikasi teknis.
Solusi Inovatif dengan Air sebagai Media Nonlinier
Dalam sebuah langkah yang tidak konvensional, para peneliti dari South China University of Technology baru-baru ini beralih ke air sebagai media nonlinier. Berlimpah dan murah, air terbukti kebal terhadap kerusakan optik, bahkan di bawah pengaruh laser berkekuatan tinggi. Seperti dilansir dalam jurnal Gold Open Access Nexus Fotonik Tingkat LanjutPerluasan spektral yang diinduksi air melibatkan peningkatan modulasi fase mandiri dan stimulasi hamburan Raman, menghasilkan laser putih superkontinuum dengan bandwidth 10 dB 435 nm yang mencakup rentang 478–913 nm yang mengesankan.
Maju dengan Kolaborasi Udara-CPPLN
Mengambil inovasi lebih lanjut, para peneliti menggabungkan air dengan kristal litium niobate (CPPLN) yang berpola periodik, yang dikenal dengan sifat nonlinier orde kedua yang kuat. Kemitraan ini tidak hanya memperluas rentang frekuensi laser putih supercontinuum tetapi juga meratakan spektrum keluarannya. Menurut penulis senior terkait, Prof. Zhi-Yuan Li, “Modul air berjenjang – CPPLN memberikan jalur teknis yang tahan lama, berstabilitas tinggi, dan berbiaya rendah untuk mewujudkan laser putih 'tiga tinggi' dengan energi pulsa yang kuat . , kerataan spektral tinggi, dan bandwidth ultrabroad.”
Hasil kerjasama air-CPPLN cukup menjanjikan. Dengan energi pulsa 0,6 mJ dan bandwidth 10 dB yang mencakup lebih dari satu oktaf (413–907 nm), sumber superkontinuum ultra-broadband ini memiliki potensi dalam spektroskopi ultracepat dan pencitraan hiperspektral. Li mengamati, “Ia menawarkan resolusi tinggi pada seluruh proses fisik, kimia, dan biologis melalui bandwidth spektral ekstrem dengan rasio signal-to-noise yang tinggi. Hal ini membuka jalur yang efisien untuk menciptakan laser putih yang tahan lama, berstabilitas tinggi, dan berbiaya rendah dengan energi pulsa yang kuat, kerataan spektral yang tinggi, dan bandwidth yang sangat lebar, membuka jalan bagi kemungkinan-kemungkinan baru dalam penelitian dan penerapan ilmiah.”
Referensi: “Laser putih intens dengan kerataan spektral tinggi melalui modul niobate litium air bebas kerusakan optik” oleh Lihong Hong, Yuanyuan Liu, Haiyao Yang, Lingzhi Peng, Mingzhou Li, Yujie Peng, Ruxin Li dan Zhi-Yuan Li, 12 Januari , 2024 , Nexus Fotonik Tingkat Lanjut.
DOI: 10.1117/1.APN.3.1.016008
NewsRoom.id
