論文の概要: Amplification of light pulses with orbital angular momentum (OAM) in
nitrogen ions lasing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.04282v2
- Date: Tue, 11 Jul 2023 02:39:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-12 17:41:29.943359
- Title: Amplification of light pulses with orbital angular momentum (OAM) in
nitrogen ions lasing
- Title（参考訳）: 窒素イオンLasingにおける軌道角運動量(OAM)による光パルス増幅
- Authors: Haicheng Mei, Jingsong Gao, Kailu Wang, Jiahao Dong, Qihuang Gong,
Chengyin Wu, Yunquan Liu, Hongbing Jiang, and Yi Liu
- Abstract要約: 強いフェムト秒レーザーパルスで励起された窒素イオンは、紫外域の光増幅を引き起こす。
我々は,オービタル角運動量(OAM)を持つシード光パルスが,ガウスフェムト秒レーザーパルスによって励起される窒素プラズマにおいて顕著に増幅できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6102015226513107
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nitrogen ions pumped by intense femtosecond laser pulses give rise to optical
amplification in the ultraviolet range. Here, we demonstrated that a seed light
pulse carrying orbital angular momentum (OAM) can be significantly amplified in
nitrogen plasma excited by a Gaussian femtosecond laser pulse. With the
topological charge of +1 and -1, we observed an energy amplification of the
seed light pulse by two orders of magnitude, while the amplified pulse carries
the same OAM as the incident seed pulse. Moreover, we show that a spatial
misalignment of the plasma amplifier with the OAM seed beam leads to an
amplified emission of Gaussian mode without OAM, due to the special spatial
profile of the OAM seed pulse that presents a donut-shaped intensity
distribution. Utilizing this misalignment, we can implement an optical switch
that toggles the output signal between Gaussian mode and OAM mode. This work
not only certifies the phase transfer from the seed light to the amplified
signal, but also highlights the important role of spatial overlap of the
donut-shaped seed beam with the gain region of the nitrogen plasma for the
achievement of OAM beam amplification.
- Abstract（参考訳）: 強いフェムト秒レーザーパルスで励起された窒素イオンは、紫外域の光増幅を引き起こす。
ここでは,軌道角運動量(OAM)を有するシード光パルスが,ガウスフェムト秒レーザーパルスによって励起される窒素プラズマにおいて顕著に増幅できることを実証した。
トポロジカル電荷 +1 と -1 では、シード光パルスの2桁のエネルギー増幅が観測され、増幅パルスはインシデントシードパルスと同じOAMを担っている。
さらに,oamシードビームを用いたプラズマ増幅器の空間的不一致は,ドーナツ形状の強度分布を示すoamシードパルスの特別な空間的プロファイルにより,oamを介さずにガウスモードの増幅を生じさせることを示した。
この誤解を利用して、ガウスモードとoamモードの間で出力信号をトグルする光スイッチを実装できる。
この研究は、シード光から増幅信号への位相移動を認証するだけでなく、OAMビーム増幅の達成のために、ドーナツ形状のシードビームと窒素プラズマのゲイン領域との空間的重なりが重要であることも強調している。
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