泵浦探测系统的超连续白光怎么产生? 第1页

实际上，只需要保证激光的pulse energy flux很高，以及是透明介质（固体或者液体，在特殊情况下甚至气体也可以），就会产生超连续激光。比如据我所知，一些资料是将激光会聚到Sapphire上的，甚至还有直接用水来产生的。在我们实验室，很容易就能实现空气中产生一个白色的亮点，纸片放过去马上起烟。

另外，正是因为这一现象，所以在进行Second Harmonic Scattering实验中，一定要注意pulse energy不能过高，否则会产生这种white-light continuum的。

就我所知的细节是，35 fs 1 kHz 的 Ti: Sapphire 激光（800 nm），当总能量为1W以上时，用10 cm的 lens 会聚在水上肯定就能得到这种超连续白光了（实际上这肯定是overkill了，在1W以下也行的，但是我忘了具体的数值了）。如果你的能量比这个更高却没有得到的话，肯定是你哪里没做好。

具体可能的问题有：

1. 激光脉冲能量不足：没什么好的解决方案，除非你能提高激光脉冲能量。不过 low repetition rate 的激光肯定更容易产生，如果你的激光是 88 MHz的话那可能有点难了。
2. 激光的脉冲过长：如果你的激光是140 fs的话，那肯定比35 fs的要难。如果你的激光没有任何chirp的话（通过测量spectrum然后傅立叶变换自己计算理论pulse duration），就没有办法；如果有chirp的话，这时候你可以用prism来对脉冲进行compress。
3. 会聚的光点不够小：解决方案就是用焦距更短的透镜，以及将入射光斑变得更大——此外还要保证你的入射光打在了透镜的中心且平行于光轴。具体的可以参考我的这个回答

非线性光学包含着极多的知识，但是这门课本科生基本都没有怎么学过，所以对于选择这个领域的研究生，经常会遇到很多的问题。而且还有很多东西就是和经验有关。所以读文献很重要，另外和其他课题组的成员交流也是非常重要的。

比如我们组之前想用一个crystal来产生2.8 um左右的红外，结果效率一直不高。问了下别的组，然后我们惊人地发现加州之外的都说效率很不错，但是加州内的则和我们一样说效率不太行。后来我们意识到是因为加州沿海，空气中气溶胶（aerosol）含量高，所以这一类非线性光学晶体在加州就是表现不好。

再比如非线性光学很多时候就是一个手艺活，你没有过多的经验时直接去重复别人的工作就是很难的，因为总有一些极其关键的细节不会在每篇文章中介绍。我之前自己搭建 mid-IR pulse shaper时，最初就是按照传统pulse shaper的原理，结果总是pulse duration不太好。最后在那个组的一篇中期发表的论文中找到了一个细节，发现此时和传统的情况略微有点不一样。经过这一点点改进后，马上就好了。我相信其他任何一个组如果想去重复的话，都会被坑的，这也是为何大多数人都自己去买 mid-IR pulse shaper 而没有自己从头搭的能力。

而关于书的话，如果你是SHG/SFG相关的话，我肯定是首推沈元壤教授的这本，但是太贵了可以在学校图书馆借，或者自己买其他的非线性光学看看。不过文献和交流我觉得是最重要的。