Промените брзину пулса супер-јаког ултракратког ласера

Промените брзину пулсасупер-јаки ултракратки ласер

Супер ултра-кратки ласери се углавном односе на ласерске импулсе са ширинама импулса од десетина и стотина фемтосекунди, вршном снагом од теравата и петавата, а њихов фокусирани интензитет светлости прелази 1018 В/цм2. Супер ултра-кратки ласер и његов генерисани извор супер зрачења и извор честица високе енергије имају широк спектар вредности примене у многим основним истраживачким правцима као што су физика високих енергија, физика честица, физика плазме, нуклеарна физика и астрофизика, као и резултати научних истраживања. резултати истраживања онда могу послужити релевантним индустријама високе технологије, здравству, енергетици животне средине и безбедности националне одбране. Од проналаска технологије за појачавање импулсног импулса 1985. године, појављивање првог беат ватт-а на светуласер1996. године и завршетак првог светског ласера ​​од 10 откуцаја вати 2017. године, фокус супер ултра-кратког ласера ​​у прошлости је углавном био да постигне „најинтензивније светло“. Последњих година, студије су показале да под условом одржавања супер ласерских импулса, ако се брзина преноса импулса супер ултра кратког ласера ​​може контролисати, то може донети дупло већи резултат уз упола мање напора у неким физичким применама, што се и очекује. да смањи скалу супер ултра-краткихласерски уређаји, али побољшавају свој ефекат у експериментима ласерске физике високог поља.

Изобличење фронта импулса ултра-јаког ултракратког ласера
Да би се добила вршна снага под ограниченом енергијом, ширина импулса се смањује на 20~30 фемтосекунди повећањем пропусног опсега појачања. Енергија импулса тренутног ултра-кратког ласера ​​од 10 кљунова је око 300 џула, а низак праг оштећења решетке компресора чини отвор снопа генерално већим од 300 мм. Импулсни сноп са ширином импулса од 20~30 фемтосекунди и отвором од 300 мм лако преноси изобличење просторно-временске спреге, посебно изобличење фронта импулса. Слика 1 (а) приказује просторно-временско раздвајање фронта импулса и фазног фронта узрокованог дисперзијом улоге зрака, а прва приказује „просторно-временски нагиб“ у односу на други. Други је сложенија "закривљеност простор-времена" узрокована системом сочива. Фиг. 1 (б) приказује ефекте идеалног пулсног фронта, нагнутог пулсног фронта и савијеног пулсног фронта на просторно-временску дисторзију светлосног поља на мети. Као резултат тога, интензитет фокусираног светла је знатно смањен, што није погодно за јаку теренску примену супер ултра-кратког ласера.

Фиг. 1 (а) нагиб фронта импулса изазван призмом и решетком и (б) ефекат изобличења фронта импулса на просторно-временско светлосно поље на мети

Ултра-јака контрола брзине пулсаултракратки ласер
Тренутно су Беселови снопови произведени конусном суперпозицијом равних таласа показали примену у ласерској физици високог поља. Ако конусно постављени импулсни сноп има осносиметричну дистрибуцију фронта импулса, онда геометријски центар интензитета генерисаног пакета рендгенских таласа као што је приказано на слици 2 може бити константан суперлуминални, константни сублуминални, убрзани суперлуминални и успорени сублуминални. Чак и комбинација деформабилног огледала и фазног модулатора просторног светла може произвести произвољан просторно-временски облик фронта импулса, а затим произвести произвољну контролу брзине преноса. Горе наведени физички ефекат и његова модулациона технологија могу да трансформишу „изобличење“ пулсног фронта у „контролу“ фронта импулса, а затим реализују сврху модулације брзине преноса ултра-јаког ултра-кратког ласера.

Фиг. 2 (а) константно брже од светлости, (б) константно подсветло, (ц) убрзано брже од светлости и (д) успорени подсветлосни светлосни импулси генерисани суперпозицијом налазе се у геометријском центру региона суперпозиције

Иако је откриће изобличења предњег импулса раније од супер ултра-кратког ласера, оно је било широко забринуто заједно са развојем супер ултра-кратког ласера. Дуго времена није погодно за реализацију основног циља супер ултра-кратког ласера ​​- ултра-високог интензитета фокусирања светлости, а истраживачи су радили на сузбијању или елиминисању различитих изобличења фронта импулса. Данас, када се „изобличење фронта импулса“ развило у „пулс фронт цонтрол“, постигло је регулацију брзине преноса супер ултра-кратког ласера, пружајући нова средства и нове могућности за примену супер ултра-кратког ласера ​​у ласерска физика високог поља.


Време поста: 13. мај 2024