Recentment, l'equip del professor Li Zhiyuan de la Universitat Tecnològica del Sud de la Xina va col·laborar amb l'equip de l'acadèmic Li Ruxin a l'Institut d'Òptica i Mecànica de Xangai, Acadèmia Xinesa de Ciències. Van proposar de manera innovadora una nova estratègia basada en el bombeig làser de femtosegons d'infraroig mitjà{-l'enfocament de "conversió sinèrgica no lineal de freqüència amunt/avall"-desenvolupant amb èxit una font làser polsada de llum blanca d'espectre complet-. Aquest làser abasta set octaves de 200 a 25.000 nm, aconsegueix una energia de pols d'1 mJ i presenta una planitud espectral de 17 dB. amb una planitud espectral de 17 dB. Les troballes es van publicar a la revista internacional d'òptica de primer nivell-Light: Science & Applications.
Des de les transicions d'electrons dins dels àtoms fins a les vibracions moleculars entre els àtoms i les vibracions de la xarxa sòlida, diversos processos microscòpics abasten bandes característiques que van des de l'ultraviolat profund fins a l'infraroig llunyà-. Durant més de 60 anys des de la invenció dels làsers, els científics han buscat una font làser capaç de cobrir tot l'espectre per observar simultàniament aquests microprocessos amb escales d'energia molt diferents. No obstant això, les fonts làser tradicionals pateixen limitacions com ara l'ample de banda espectral estret, l'energia insuficient o la planitud espectral baixa, que no compleixen simultàniament els estrictes requisits d'amplia cobertura espectral, alta intensitat de pols i alta planitud espectral.
La font làser de llum blanca d'espectre complet- proposada en aquest estudi supera aquestes limitacions. Està a punt per ser pioner en un nou paradigma en l'espectroscòpia làser-"una font única-espectre complet-, instantània síncrona"-i obrir noves fronteres en l'espectroscòpia d'alta-velocitat i l'espectroscòpia ultraràpida de bomba-. Aquest avenç és una gran promesa per a la investigació fonamental en física, química, ciència dels materials i biologia, així com per a aplicacions en imatges biomèdiques, monitoratge ambiental i inspecció industrial.
La sinèrgia de conversió de freqüència no lineal amunt- i avall-permet un làser de llum-alt{2}}de profund-UV a lluny-IR d'espectre complet-blanc-
Aquest sistema làser de llum blanca-utilitza un làser d'infrarojos-mitjans de 3,9 μm com a font de pont. Mitjançant la conversió amunt-, el límit de longitud d'ona curta-s'estén fins a la regió d'ultraviolats de 200 nm de profunditat-, mentre que la conversió-a baix estesa el límit de longitud d'ona-llarga fins a la banda d'infrarojos-de 25 μm de distància. El cristall de niobat de liti polaritzat (CPPLN) de disseny innovador de l'equip -periòdic- genera simultàniament harmònics d'ordre 2n a 12-. El mòdul de conversió ascendeix aconsegueix un 40% d'eficiència de conversió amb 1,45 mJ d'energia de sortida. El mòdul de conversió descendent, amb una arquitectura de cristall LN-AGSe en cascada, aconsegueix un 18% d'eficiència de conversió amb una energia de sortida de 0,75 mJ. Les especificacions tècniques globals superen significativament les dels sistemes làser de supercontinu comparables.
La intensitat del feix de fotons del sistema supera les instal·lacions de radiació de sincrotró en 7-8 ordres de magnitud, la qual cosa permet la detecció simultània de cinc processos fisicoquímics a diferents escales d'energia-transicions electròniques ultravioletes profundes, excitacions electròniques de llum visible, infrarojos prop-i infraroigs{4}}vibracions{4}}moleculars i infrarojes llunyanes{4}} vibracions: utilitzant un sol raig làser o pols.
Hong Lihong, un investigador postdoctoral format conjuntament per la Universitat Tecnològica del Sud de la Xina i l'Institut d'Òptica i Mecànica de Xangai, Acadèmia Xinesa de Ciències, és el primer autor de l'article. Li Zhiyuan, professor de l'Escola de Física i Optoelectrònica de la Universitat Tecnològica del Sud de la Xina, i l'acadèmic Li Ruxin de l'Acadèmia Xinesa de Ciències són els co-autors corresponents. El professor Li Zhiyuan fa temps que es dedica a la investigació teòrica, experimental i aplicada en micro-nanofotònica, òptica no lineal, tecnologia làser, fotònica topològica i física quàntica.
