(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí Ar

Nghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí ArNghiên cứu đặc trưng phổ của các xung laser cực ngắn trong khí Ar

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LƯƠNG CAO KỲ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG PHỔ CỦA CÁC XUNG LASER CỰC NGẮN TRONG KHÍ Ar LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LƯƠNG CAO KỲ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG PHỔ CỦA CÁC XUNG LASER CỰC NGẮN TRONG KHÍ Ar Chuyên ngành: Quang học Mã số: 84 40 110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN HẢO THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo, TS Nguyễn Văn Hảo, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất thầy cô, tập thể cán khoa Vật lý Công nghệ, trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên nhiệt tình ủng hộ giúp đỡ em trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn Giáo sư Imasaka anh chị Trung tâm Hóa học tương lai, ĐH Kyushu, Nhật Bản giúp đỡ việc thực số liệu thực nghiệm cho nội dung luận văn Cuối cùng, em xin cảm ơn tồn thể gia đình bạn bè giúp đỡ động viên em suốt trình học tập Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2018 Học viên Lương Cao Kỳ i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu truyền sóng 1.1.1 Các tính chất thời gian quang phổ 1.1.2 Các hiệu ứng phi tuyến 10 1.2 Sự mở rộng quang phổ capillary lõi rỗng chứa đầy khí 20 1.2.1 Sự lan truyền mát 21 1.2.2 Sự tự hội tụ 23 1.2.4 Sự mở rộng quang phổ 25 1.3 Sự mở rộng quang phổ filament 26 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 30 2.1 Hệ laser xung cực ngắn 30 2.1.1 Bộ dao động 31 2.1.2 Bộ khuếch đại tái phát 31 2.1.3 Sự khuếch đại nhiều lần truyền qua 32 2.1.4 Bộ nén xung 32 2.2 Lắp đặt hệ thực nghiệm 32 2.2.1 Khẩu độ 33 2.2.2 Gương hội tụ gương phẳng 34 2.2.3 Capillary ống khí 35 ii 2.3 Phương pháp thực nghiệm 36 2.3.1 Khí Argon tinh khiết 36 2.3.2 Quá trình lắp đặt capillary 37 2.3.3 Hệ hội tụ 38 2.3.4 Phương pháp đo đặc trưng laser 39 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Kết đo phổ xung laser 400 nm 480 nm 46 3.2 Nghiên cứu mở rộng phổ xung qua ống khí chứa argon 47 3.2.1 Ảnh hưởng áp suất khí argon tới mở rộng phổ 47 3.2.2 Ảnh hưởng điều kiện hội tụ tới mở rộng phổ xung 50 3.3 Nghiên cứu mở rộng phổ xung laser qua sợi lõi rỗng chứa khí Ar 52 3.3.1 Hiệu suất ghép nối xung laser ống capillary 53 3.3.2 Sự mở rộng phổ qua ống capillary chứa khí argon 54 3.3.3 Mode xung laser sau ống capillary chứa khí argon 56 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT SPM (Self-Phase Modulation) Sự tự điều biến pha XPM (Cross-Phase Modulation) Điều biến pha chéo GD (Group Delay) Độ trễ nhóm GDD (Group Delay Dispersion) Tán sắc trễ nhóm GVD (Group Velocity Dispersion) Tán sắc tốc độ nhóm TOD (Third Order Dispersion) Tán sắc bậc ba SHG (Second-Harmonic Generation) Quá trình phát hòa ba bậc hai PPT (Perelomov, Popov and Mơ hình ion hóa đường hầm Terent’ev) Perelomov, Popov and Terent’ev CPA (Chirped Pulse Amplification) Bộ khuếch đại xung chirp DM (Diroich Mirror) Gương lưỡng chiết iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Tên bảng Trang Bảng 1.1: Chiết suất tuyến tính phi tuyến số loại khí 11 cho  = 800 nm p = bar Bảng 2.1: Một số đặc tính hoạt động hệ laser 30 Ti:sapphire Bảng 2.2: Các thông số đầu đo công suất v 41 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1: Đường bao điện trường xung tần số 0 pha  = Hình 1.2: Hiệu ứng thời gian pha Hình 1.3: Xung laser bị chirp khơng bị chirp Hình 1.4: Profile thời gian xung trước (màu xanh) sau (màu đỏ) ảnh hưởng GDD Hình 1.5: Profile thời gian xung trước (màu xanh) sau (màu đỏ) ảnh hưởng TOD Hình 1.6: Chiết suất phi tuyến khí Ar phụ thuộc vào bước sóng laser chiếu tới (a) phụ thuộc vào áp suất khí Ar (b) Hình 1.7: a) Profile thời gian xung Gauss 20 fs, mJ, 800 nm 11 15 hội tụ tới bán kính 0  200 m (xanh dương), 0  115 m (xanh lục) 0  80 m (màu cam) b) Độ dịch bước sóng xung trước gây SPM khí Heli, áp suất bar, với chiều dài tương tác L = 0,5 m Hình 1.8: Profile phổ xung trước (màu xanh) sau (đỏ) hiệu 16 ứng SPM Hình 1.9: Profile phổ thời gian xung trước (màu xanh) sau (đỏ) hiệu ứng SPM self-steepening vi 17 Hình 1.10: a) Tốc độ ion hóa ánh sáng phân cực tuyến tính, 800 18 nm, Heli, tính tốn lý thuyết PPT (theo lời Stefanos Carlstrưm) b) Xác suất ion hóa cho xung Gauss 20 fs c) Mật độ electron tự tạo xung này, Heli áp suất bar ( 5.1019 nguyên tử / cm3 ) d) Chuyển đổi chiết suất electron tự gây Hình 1.11: Kết hợp tốt (H ~ 0.98) profile dạng Gauss 22 (đường liền nét) với mode lai EH11 (đường đứt nét), mode mát thấp ống capillary Hình 1.12: Độ truyền qua tồn phần hàm bán kính 23 cho ống capillary có chiều dài m (màu xanh), m (xanh cây) m (màu cam) chứa đầy Heli với hệ số ghép H = 0,98 Hình 1.13: Cơng suất đỉnh giới hạn cho tự hội tụ chùm Gauss, 24 hàm số áp suất chất khí Xenon (đen), Krypton (đỏ), Argon (xanh dương), Neon (xanh lục) Helium (màu cam) Hình 1.14: Xác suất ion hóa hàm bán kính a, đối 25 với xung Gauss 20 fs, mJ với eo chùm  = 0,65a, phân cực tuyến tính, Heli Hình 1.15: Nguyên lý filament 28 Hình 2.1: Hình ảnh hệ laser xung cực ngắn Solstice Ace 30 Ti:sapphire Hình 2.2: Sơ đồ thiết lập hệ laser khảo sát tính chất phổ xung 33 Hình 2.3: Một độ Iris diaphram thay đổi kích 34 thước lượng chùm laser qua vii Hình 2.4: Gương cầu lõm có phủ lớp bạc/ nhơm để tăng độ phản xạ 34 Hình 2.5: Độ phản xạ kim loại khác dải sóng 35 từ 200 nm tới 5000 nm Hình 2.6: Sơ đồ ống chứa khí Argon cho mở rộng phổ hiệu 36 ứng SPM hai trường hợp có capillary khơng có capillary bên TS: Bản vi dịch chuyển; W: cửa sổ lối vào lối chùm; VP: cửa sổ để nhìn vào ống; GI: Đầu vào khí; PG: Đồng hồ đo áp suất; FS: Nâng đỡ sợi capillary; F: sợi lõi rỗng (capillary); C: Đai điều chỉnh độ cao Hình 2.7: Hội tụ dạng telescope làm giảm loạn thị góc tới 1 39 2 chọn cách thích hợp Hình 2.8: Đầu đo công suất laser loại PM125D (Thorlabs, USA) 40 Hình 2.9: Độ hấp thụ cảm biến nhiệt S415C S425C (Thorlabs, 41 USA) Hình 2.10: Hình ảnh máy quang phổ Maya2000 Pro (Ocean Optics, 43 Inc USA) Hình 2.11: Cấu tạo bên máy quang phổ Maya2000 Pro 43 Hình 2.12: Camera CMOS DCC3240M Thorlabs 45 Hình 3.1: Sơ đồ thí nghiệm phát xung laser 400 nm 480 nm từ 46 bước sóng 800 nm laser Ti:sapphire Trong đó, M: gương phẳng, DM: gương lưỡng chiết, CM: gương cầu lõm, BBO: tính thể  -barium borate, D: khuếch tán Hình 3.2: Phổ xung laser bước sóng 400 nm (a) 480 nm (b) viii 47 Hình 3.7: Sự mở rộng phổ xung laser 480 nm phụ thuộc vào điều kiện hội tụ áp suất ống khí chứa Ar khác Kết cho thấy, áp suất khí Ar thấp (Hình 3.7 a) mở rộng phổ không đáng kể so với phổ xung trước hội tụ, đồng thời phổ bị ảnh hưởng điều kiện hội tụ (phổ gần sử dụng hai gương có tiêu cự khác nhau) Khi áp suất ống khí Ar tăng lên (từ atm đến atm), mở rộng phổ đáng kể phụ thuộc vào điều kiện hội tụ, có nghĩa phổ trải rộng có đỉnh phổ bị tách thành hai đỉnh Với gương cầu hội tụ có bán kính lớn cho phổ mở rộng lớn độ rộng phổ tăng lên theo áp suất ống khí (Hình 3.7 b, c, d) Kết độ bán rộng phổ xung sử dụng gương cầu có f = 750 mm để hội tụ chùm vào ống khí áp suất khí Ar khác trình bày Hình 3.8 51 Hình 3.8: Độ bán rộng phổ xung laser 480 nm phụ thuộc vào áp suất ống khí chứa Ar nhờ hội tụ gương cầu có f = 750 mm Kết giải thích sau: - Khi áp suất ống khí thấp, hiệu ứng SPM xảy chưa đủ mạnh Do đó, mở rộng phổ không đáng kể so với phổ xung trước hội tụ, đồng thời phổ bị ảnh hưởng điều kiện hội tụ (Hình 3.7 a) - Khi áp suất ống tăng, hiệu ứng SPM ống khí xảy mạnh mẽ Lúc này, mở rộng phổ phụ thuộc mạnh vào chiều dài filament Với gương cầu có bán kính lớn (tiêu cự lớn) chiều dài filament tăng Vì độ bán rộng phổ phụ thuộc vào chiều dài filament, nên chiều dài filament lớn phổ mở rộng 3.3 Nghiên cứu mở rộng phổ xung laser qua sợi lõi rỗng chứa khí Ar Để nghiên cứu tính chất phổ lan truyền xung laser cực ngắn qua sợi lõi rỗng (capillary) chứa đầy khí argon, chúng tơi bố trí thí nghiệm Hình 3.9 Để lấp đầy khí Ar lõi sợi, ống capillary đặt ống khí dài 80 cm Trong thí nghiệm này, chúng tơi sử dụng ống capillary dài 28 cm đường kính lõi 140 m Xung laser 480 nm hội 52 tụ vào đầu ống capillary gương cầu lõm với tiêu cự f = 1000 mm Chùm xung laser dẫn ống capillary khỏi ống khí cửa sổ lối phổ xung thu nhờ máy quang phổ Maya2000 Pro (Hình 3.9) Hình 3.9: Bố trí thí nghiệm nghiên cứu mở rộng phổ xung laser cực ngắn sợi lõi rỗng (Capillary) chứa khí Argon 3.3.1 Hiệu suất ghép nối xung laser ống capillary Do đường kính ống capillary nhỏ (140 m) nên việc ghép nối xung laser vào capillary việc khó khăn Do vậy, cần thiết phải khảo sát hiệu suất ghép nối xung laser capillary nhằm đạt công suất lớn sau ống Để xác định hiệu suất ghép nối xung laser ống capillary, tiến hành đo công suất đầu vào Pvào (đo vị trí trước ống khí) cơng suất đầu Pra (đo vị trí sau ống khí) đầu đo công suất laser loại PM125D (Thorlabs, USA) Từ kết đo, ta xác định hiệu suất ghép nối xung laser ống capillary Tiến hành thí nghiệm điều kiện áp suất khí khác nhau, kết thí nghiệm biểu diễn hình 3.10 53 Hình 3.10: Hiệu suất ghép nối capillary phụ thuộc vào áp suất khí Ar Từ kết thu được, nhận thấy: áp suất tăng dần hiệu suất ghép nối giảm dần (với cơng suất đầu vào khơng đổi) Điều hiểu giảm cơng suất đầu Vì áp suất khí ống cao, mật độ phân tử khí lớn mát lượng ion hóa nhiều Mặt khác, chiết suất khí ống tăng áp suất tần số tăng (tần số thay đổi hiệu ứng SPM) [40], kéo theo tăng mát lượng nội phản xạ lướt qua bề mặt điện môi 3.3.2 Sự mở rộng phổ qua ống capillary chứa khí argon Tương tự mở rộng phổ xung qua ống khí (phần trước), khảo sát mở rộng phổ qua capillary phụ thuộc vào áp suất khí chứa ống Kết trình bày Hình 3.11 Hình 3.12 Kết thu cho thấy, áp suất capillary tăng lên phổ mở rộng đồng thời phổ bị tách thành nhiều đỉnh áp suất tăng cao Ngoài ra, mở rộng phổ xung qua capillary so với xung ban đầu đạt khoảng 10 qua ống đạt khoảng lần áp suất atm 54 Hình 3.11: Sự mở rộng phổ xung laser 480 nm sau ống capillary chứa khí Ar áp suất khác (Cường độ phổ chuẩn hóa so sánh mở rộng phổ) Hình 3.12: Sự mở rộng phổ xung laser 480 nm sau ống capillary chứa khí Ar áp suất khác từ 0,1 atm đến atm 55 Kết giải thích sau: Khi tăng áp suất khí ống áp suất ống capillary tăng (áp suất khí ống capillary lớn ổn định so với áp suất ống khí), chiết suất khí capillary tăng [40] (và tăng mạnh so với khí bên ngồi n2  n1 ) Hiệu ứng SPM capillary xảy mạnh hơn, chiều dài filament L tăng Mặt khác độ bán rộng phổ SPM (do hiệu ứng SPM) tỉ lệ với chiều dài filament [41], nên chiều dài filament L tăng SPM tăng 3.3.3 Mode xung laser sau ống capillary chứa khí argon Để khảo sát mode xung laser sau qua ống capillary, sử dụng hệ thực nghiệm Hình 3.13 Xung Laser sau qua ống capillary chứa đầy khí Ar chuẩn trực gương cầu CM (f = 500 nm), sau làm yếu nhờ OD, hội tụ qua thấu kính L, cuối chiếu đến CCD camera (DCC3240M – Thorlabs Inc – USA) Hình 3.13: Hệ thực nghiệm thu phân bố mode không gian xung laser sau ống capillary chứa khí Ar Hình 3.14 hình ảnh chụp CCD mà ta thu phân bố mode không gian xung laser sau qua ống capillary, ghi lại áp suất khác từ 0,5 atm đến 2,0 atm (trong cơng suất đầu vào) 56 Hình 3.14: Sự phân bố mode khơng gian xung sau capillary chứa khí Ar áp suất khác Kết cho thấy, phân bố mode khơng gian xung sau capillary có dạng mode EH11 (Hình 3.14) Tuy nhiên, áp suất khí Ar capillary tăng lên, mode dần bị méo mó có cường độ giảm dần Điều 57 giải thích sau: Sự biến đổi mode khơng gian q trình ion hóa (tức chiết suất) dẫn đến tán xạ xung đầu vào mode bậc cao hơn, biến đổi nhanh q trình ion hố với thời gian dẫn đến việc mở rộng phổ xung đầu vào Việc mở rộng phổ hoà trộn mode phi tuyến thay đổi profile không gian-thời gian xung laser [42] Lưu ý rằng, điều liên quan chặt chẽ đến động lực phân kỳ (defocusing) ion hóa quan sát cách sử dụng lan truyền không gian tự xung laser Ngoài ra, thăng giáng lượng (jitter lượng) xung xảy Kết cho thấy jitter lượng tương đối xung hàm áp suất khí Đối với áp suất thấp hơn, jitter lượng thấp (xem Hình 3.14) 58 KẾT LUẬN Sau thời gian thực luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu đặc trưng phổ xung laser cực ngắn khí Ar”, tơi thu số kết sau: Nghiên cứu tổng quan lý thuyết lan truyền xung laser qua môi trường phi tuyến Tiến hành xây dựng hệ thực nghiệm để nghiên cứu mở rộng phổ xung laser cực ngắn qua mơi trường khí Ar Nghiên cứu mở rộng phổ xung laser bước sóng 480 nm hai ống khí capillary Kết cho thấy, phổ xung laser cực ngắn phụ thuộc vào áp suất khí điều kiện hội tụ gương cầu Sự mở rộng phổ xung qua capillary đạt cỡ 10 lần so với xung ban đầu Điều giúp nhà nghiên cứu dự đoán xung laser sau capillary nén lại với độ rộng xung cỡ 10 fs (trong độ rộng xung ban đầu cỡ 40 fs) Khảo sát phân bố mode không gian xung laser sau capillary Kết cho thấy, mode không gian xung phụ thuộc vào áp suất Ngoài ra, hiệu suất ghép nối capillary cần quan tâm để hiệu việc mở rộng xung đạt cao Qua việc nghiên cứu đặc trưng phổ xung khí Ar cho nhìn mở rộng phổ phụ thuộc vào nhiều tham số Để đạt mở rộng phổ lớn nhất, đồng thời giữ lượng xung cao cần lựa chọn tham số thích hợp Hướng phát triển đề tài: Phát xung laser cực ngắn (trong vùng < 10 fs) nhờ filament qua capillary chứa khí Ar sử dụng nén xung cặp cách tử lăng kính 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO W Kaiser, Ultrashort laser pulses generation and applications 2nd, 1993, Spinger T Kobayashi and A Baltuska, Sub-5 fs pulse generation from a noncollinear optical parametric amplifier, Measurement Science and Technology, 2002, vol 1671 Thomas Schultz, Marc Vrakking Attosecond and XUV physics 2012, Berlin, Germany Yuze Hu et al Femtosecond laser filamentation with different atmospheric pressure gradients Optik 127, 2016, 11529–11533 A Braun, G Korn, X Liu, D Du, J Squier, and G Mourou, Selfchanneling of high-peak-power femtosecond laser pulses in air Opt Lett 20, 1995, 73–75 Xiexing Qi, Cunliang Ma, Wenbin Lin Pressure effects on the femtosecond laser filamentation Opt Commun 358, 2016, 126–131 Stéphanie Champeaux, Luc Bergé Long-range multifilamentation of femtosecond laser pulses versus air pressure Opt Lett 31, 2006, 1301– 1303 A Couairon, M Franco, A Mysyrowicz, J Biegert, U Keller Pulse selfcompression to the single-cycle limit by filamentation in a gas with a pressure gradient Opt Lett 30, 2016, 2639–2657 XIEXING QI and WENBIN LIN Filamentation of ultrashort laser pulses of different wavelengths in argon Pramana – J Phys 2017, 88: 35 10 Juyun Park, Jae-hwan Lee, and Chang Hee Nam Laser chirp effect on femtosecond laser filamentation generated for pulse compression Opt Express, Vol 16, No 7, 2008, 4465 60 11 Z Song, and T Nakajima Formation of filament and plasma channel by the Bessel incident beam in Ar gas: role of the outer part of the beam Opt Express 18, 2010, 12923–12938 12 J Kerr XL A new relation between electricity and light: Dielectrified media birefringent The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 50, 1875, 337–348 13 J Kerr LIV A new relation between electricity and light: Dielectrified media birefringent (second paper) The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 50, 1875, 446–458 14 Carsten Brée et al Method for Computing the Nonlinear Refractive Index via Keldysh Theory IEEE Journal of Quantum Electronics 46 (4), 2010, 433 - 437 15 Á.Börzsönyi et al Measurement of pressure dependent nonlinear refractive index of inert gases OPTICS EXPRESS, Vol 18, No 25, 2010, 25847-25853 16 C R Mansfield and E R Peck Dispersion of helium JOSA 59, 1969, 199–204 17 A Bideau-Mehu, Y Guern, R Abjean and A Johannin-Gilles Measurement of refractive indices of neon, argon, krypton and xenon in the 253.7 – 140.4 nm wavelength range Dispersion relations and estimated oscillator strengths of the resonance lines J Quant Spectrosc Radiat Transfer 25, 1981, 395–402 18 E R Peck and D J Fisher Dispersion of argon JOSA 54, 1964, 1362– 1364 61 19 C Bree, A Demircan and G Steinmeyer Method for computing the nonlinear refractive index via Keldysh theory IEEE J Quant Electron 46, 2010, 433–437 20 G A Askaryan Cerenkov radiation and transition radiation from electromagnetic waves Sov Phys JETP 15, 1962, 943 21 R Y Chiao, E Garmire and C H Townes Self-trapping of optical beams Phys Rev Lett 13, 1964, 479 22 P L Kelley Self-focusing of optical beams Phys Rev Lett 15, 1965, 1005 23 P Lallemand and N Bloembergen Self-focusing of laser beams and stimulated Raman gain in liquids Phys Rev Lett 15, 1965, 1010 24 E Garmire, R Y Chiao and C H Townes Dynamics and characteristics of the self-trapping of intense light beams Phys Rev Lett 16, 1966, 347 25 G Fibich and A L Gaeta Critical power for self-focusing in bulk media and in hollow waveguides Opt Lett, 2000 26 A M Perelomov, V S Popov and M V Terent’ev Ionization of atoms in an alternating electric field Sov Phys JETP 23, 1966, 924–934 27 A M Perelomov, V S Popov and M V Terent’ev Ionization of atoms in an alternating electric field: II Sov Phys JETP 24, 1967, 207–217 28 A M Perelomov and V S Popov Ionization of atoms in an alternating electric field: III Sov Phys JETP 25, 1967 29 G P Agrawal Nonlinear Fiber Optics Academic Press, 1989 30 S C Pinault and M J Potasek Frequency broadening by self-phase modulation in optical fibers JOSA B 2, 1985, 1318–1319 62 31 R H Stolen and C Lin Self-phase-modulation in silica optical fibers Phys Rev A 17, 1978, 1448 32 M Nisoli, S De Silvestri and O Svelto Generation of high energy 10 fs pulses by a new pulse compression technique Appl Phys Lett 68, 1996, 2793 33 E A J Marcatili and R A Sctimeltzer Hollow Metallic and Dielectric Waveguides for Long Distance Optical Transmission and Lasers Bell System Technical Journal 43, 1964, 1783 34 X Chen, A Jullien, A Malvache, L Canova, A Borot, A Trisorio, C G Durfee and R Lopez-Martens Generation of 4.3 fs, mJ laser pulses via compression of circularly polarized pulses in a gas-filled hollow-core fiber Opt Lett 34, 2009 35 J S Robinson, C A Haworth, H Teng, R A Smith, J P Marangos and J W G Tisch The generation of intense, transform-limited laser pulses with tunable duration from to 30 fs in a differentially pumped hollow fibre Appl Phys B: Lasers Opt 85, 2006, 525–529 36 T Nagy, V Pervak and P Simon Optimal pulse compression in long hollow fibers Opt Lett 36, 2011, 4422–4424 37 J H Marburger Progress in Quantum Electronics, Elsevier Science B.V, 1975, Volume 4, p 35-110 38 E L Dawes and J H Marburger Computer studies in self-focusing Phys Rev 179, 1969, 862 39 K G Makris, Z H Musslimani, D N Christodoulides and S Rotter Constantintensity waves and their modulation instability in non-Hermitian potentials Nat Commun 6, 2015, 7257 63 40 Patric Ackermann, Xavier Laforgue, Mario Hilbig, and Thomas Halfmann, “Phase-matched harmonic generation in gas-filled waveguides in the vicinity of a multiphoton resonance”, Journal of the Optical Society of America B, Vol 35, February 2018 , No 2, page 477 41 J.-P Wolf, “Theoretical and experimental investigations of ultrashort laser filamentation in gases”, Thesis Master, University of Geneva, 2009, page 62 42 A P Grigoryan et al Spectral domain soliton-effect self-compression J.Phys.: Conf Ser vol 672 , 2016 43 Louisy Maite Generation of Ultrashort Pulses – From Femtoseconds to Attoseconds Doctoral Thesis, Department of Physics - Lund University, 2017 44 D Milam Review and assessment of measured values of the nonlinear refractive index coefficient of fused silica Appl Opt vol 37, 1998, 546– 550 45 Bacon, C P., Mattley, Y & DeFrece, T Miniature spectroscopic instrumentation: applications to biology and chemistry Rev Sci Instrum 75, 2004, 1-16 46 Gan, X., Pervez, N., Kymissis, I., Hatami, F & Englund, D A highresolution spectrometer based on a compact planar two dimensional photonic crystal cavity array Appl Phys Lett 100, 2012, 231104 47 Emadi, A., Wu, H., de Graaf, G & Wolffenbuttel, R Design and implementation of a sub-nm resolution microspectrometer based on a linear-variable optical filter Opt Express 20, 2012, 489-507 64 48 Demro, J C et al Design of a multispectral, wedge filter, remote-sensing instrument incorporating a multiport, thinned, CCD area array Proc SPIE 2480, 1995, 280-286 49 Laux, E., Genet,C., Skauli, T & Ebbesen, T W Plasmonic photon sorters for spectral and polarimetric imaging Nature Photon 2, 2008, 161-164 50 Redding, B., Liwe, S.F., Sarma, R & Cao, H Compact spectrometer based on a disordered photonic chip Nature Photon 7, 2013, 746-751 51 Xu, T., Wu, Y.-K., Luo, X & Guo, L J Plasmonic nanoresonators for high-resolution colour filtering and spectral imaging Nature Commun 1, 2010, 59 52 Knipp, D et al Silicon-based micro-fourier spectrometer IEEE Trans Electron Dev 52, 2005, 419-426 53 Bao, J And Bawendi M G, A colloidal quantum dot spectrometer Nature 523, 2015, 67-70 54 Heard, H.G., Laser Parameter Measurements Handbook John Wiley and sons Inc, 1968 55 Anna Engqvist, Generation of ultrashort laser pulses through filamentation Master Thesis, Lund Reports on Atomic Physics, LRAP357 Lund, 2006 56 Adam Borzsonyi, Attila P Kovacs and Karoly Osvay What We Can Learn about Ultrashort Pulses by Linear Optical Methods Applied Sciences, Vol 3, Issue 2, 2013, p 515 – 544 57 Sunil Kumar, Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi: http://web.iitd.ac.in/~kumarsunil/research.html 58 A Couairon, A Mysyrowicz Femtosecond filamentation in transparent media Science Direct, Physics Reports 441, 2007, p 47– 189 65 ... LƯƠNG CAO KỲ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG PHỔ CỦA CÁC XUNG LASER CỰC NGẮN TRONG KHÍ Ar Chuyên ngành: Quang học Mã số: 84 40 110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN HẢO THÁI... rộng phổ xung 50 3.3 Nghiên cứu mở rộng phổ xung laser qua sợi lõi rỗng chứa khí Ar 52 3.3.1 Hiệu suất ghép nối xung laser ống capillary 53 3.3.2 Sự mở rộng phổ qua ống capillary chứa khí argon... Tóm lại Để tạo xung laser cực ngắn (ngắn 10 fs), người ta cần tìm cách mở rộng phổ xung laser Mở rộng phổ xung đạt cách truyền xung laser cường độ cao qua môi trường điện mơi (các khí hiếm, tinh