เลเซอร์เฟมโตวินาทีที่ใช้พลังงานน้อย-รอบสูงมีคุณค่าในการใช้งานที่สำคัญใน-การวิจัยฟิสิกส์ภาคสนามที่แข็งแกร่ง เทคโนโลยีการรวมลำแสงแบบต่อเนื่องเป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่ตรงและมีประสิทธิภาพที่สุดในการเพิ่มพลังงานของเลเซอร์ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม มี-พัลส์เฟมโตวินาทีแบบรอบไม่กี่ตัวที่มีคุณสมบัติทางเวลาที่เป็นเอกลักษณ์ และประสิทธิภาพและความเสถียรของการผสมผสานที่ต่อเนื่องกันนั้นไวต่อการถูกรบกวนจากความแตกต่างใน-เฟสห่อหุ้ม (CEP) ระหว่างลำแสงและความกระวนกระวายใจของจังหวะเวลา ดังนั้น การวัดและการควบคุมปัจจัยทั้งสองนี้จึงเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการรวมลำแสงที่เสถียรและมีประสิทธิภาพ
เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยที่สถาบันทัศนศาสตร์และกลศาสตร์วิจิตรเซี่ยงไฮ้ (SIOM) ของ Chinese Academy of Sciences มีความคืบหน้าในการวัดและการควบคุมลำแสง CEP ระหว่าง- และความกระวนกระวายใจของจังหวะสำหรับลำแสงที่ต่อเนื่องกันซึ่งรวมเลเซอร์ femtosecond ไม่กี่รอบ- เพื่อให้บรรลุการวัดค่าความแตกต่างระหว่าง-ลำแสง CEP และความกระวนกระวายใจของจังหวะเวลาพร้อมกัน นักวิจัยได้เสนอวิธีการปรับเฟสตามการรบกวนสเปกตรัม-โดยใช้แกนสมมาตรของฟังก์ชันกำลังสอง วิธีการนี้ช่วยให้สามารถปรับเทียบอย่างรวดเร็วของความกระวนกระวายใจของจังหวะลำแสงระหว่าง-ระหว่างลำแสงเลเซอร์ femtosecond สองสาม-รอบสองรอบ ขณะเดียวกันก็รับค่าความแตกต่างของเฟส CEP ไปพร้อมๆ กัน ทำให้สามารถวัดค่าพารามิเตอร์ทั้งสองพร้อมกันได้ การวิเคราะห์ทางทฤษฎีบ่งชี้ว่าวิธีการวัดนี้สามารถบรรลุความละเอียดชั่วคราวตามลำดับสิบของอัตโตวินาที และความแม่นยำในการวัดเฟส CEP ที่สิบมิลลิเรเดียน
จากวิธีการวัดนี้ นักวิจัยได้ตั้งค่าระบบรวมลำแสงที่สอดคล้องกันสำหรับเลเซอร์เฟมโตวินาทีแบบวงจร- สองสามรอบโดยใช้เลเซอร์เฟมโตวินาทีแบบล็อก-โหมดแซฟไฟร์-ไทเทเนียม พวกเขาใช้การควบคุมการตอบสนองแบบลูปปิด-สำหรับความแตกต่างของ CEP ลำแสงระหว่าง-และความกระวนกระวายใจในการซิงโครไนซ์จังหวะของลำแสงเลเซอร์พัลส์สองลำ และได้รับลำแสงที่เชื่อมโยงกันในสนามระยะไกล-โดยการรวมกันของลำแสงเลเซอร์ femtosecond สองสาม-รอบสองสามลำโดยใช้การกำหนดค่ารูรับแสงแบบเรียงต่อกัน การวิจัยแสดงให้เห็นว่า เมื่อเปิดใช้งานการควบคุมแบบวงปิด- ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของความกระวนกระวายใจของจังหวะลำแสงระหว่าง-จะถูกควบคุมภายใน 42 อัตโตวินาที ในเวลาเดียวกัน ด้วยการปรับค่าความแตกต่าง-ลำแสง CEP ระหว่างกันเป็น 0 mrad ทำให้ประสิทธิภาพการรวม-สนามที่สอดคล้องกันของสนามไกลถึง 98.5% นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้ทดลองสาธิตความแปรผันของขอบสัญญาณรบกวน-สนามไกลและประสิทธิภาพการรวม เนื่องจากความแตกต่างของ-ลำแสง CEP ระหว่างกันได้รับการปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องในช่วง π เพื่อตรวจสอบความสามารถของระบบในการวัดและควบคุมการซิงโครไนซ์จังหวะและความแตกต่างของ CEP ระหว่าง-
ขั้นต่อไป นักวิจัยวางแผนที่จะเพิ่มจำนวน-ลำแสงเลเซอร์ femtosecond แบบรอบและใช้เทคโนโลยีการวัดนี้กับการวัดค่าระหว่าง-ลำแสง CEP และการซิงโครไนซ์เวลาสำหรับลำแสงพัลส์ femtosecond แบบรอบ-จำนวนมากขึ้น ดังนั้นจึงให้การสนับสนุนด้านเทคนิคเพื่อให้ได้เลเซอร์ femtosecond แบบรอบ-พลังงานสูงจำนวนน้อย-
ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ใน High Power Laser Science and Engineering ภายใต้ชื่อ "การซิงโครไนซ์เฟสของซองจดหมาย-ในเวลาและพาหะพร้อมกันสำหรับระบบการรวมพัลส์เลเซอร์ที่เชื่อมโยงกันของวงจร-เข้มข้นพิเศษเพียงไม่กี่ครั้ง" การวิจัยได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีน และสถาบันวิทยาศาสตร์จีน