“国际首次实现大能量中红外飞秒涡旋激光输出”

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科学技术日报记者陆成宽

29日，记者从中国科学院上海光学精密机械研究所获悉，该所强场激光物理国家要点实验室在高能中红外飞秒涡旋激光方面取得新进展，研究人员将空间相位调制和光学参数啁啾放大技术相结合，研制出超超短涡激光 相关研究成果最近在《光子学研究》杂志上发表。

与高斯光束相比，涡旋光的轨道角动量在量子新闻、光捕获和操作、超分辨率显微镜等前沿研究行业有广泛的应用价值，特别是中红外高峰功率的涡旋激光在驱动高次谐波产生轨道角动量的相干x射线方面有很大的应用前景

研究人员利用非线性变频的方法得到中红外4μm波段的高性能种子源，通过特殊设计的相位控制元件得到涡种子激光，经过高增益光学参数的放大和精密色散控制，脉冲能量达到10 mj，脉冲宽度为100飞秒级的中红外涡激光 进一步验证了输出激光的拓扑载荷数，证实了其对涡旋特性的高保真度。

这种高能中红外飞秒涡旋激光有望为强场物理行业提供新的工具，进一步扩展到其他波长或更高峰值功率的涡旋光激光系统，实现相对论强度的涡旋激光，极大地推动相关前沿行业的快速发展。