Промените брзину пулсасупер јак ултракратки ласер
Супер ултракратки ласери се генерално односе на ласерске импулсе са ширином импулса од десетина и стотина фемтосекунди, вршном снагом од теравата и петавата, а њихов фокусирани интензитет светлости прелази 1018 W/cm2. Супер ултракратки ласер и његов генерисани супер извор зрачења и извор честица високе енергије имају широк спектар примене у многим основним истраживачким правцима као што су физика високих енергија, физика честица, физика плазме, нуклеарна физика и астрофизика, а резултати научних истраживања могу затим послужити релевантним високотехнолошким индустријама, медицинском здрављу, енергетици животне средине и националној одбрамбеној безбедности. Од проналаска технологије појачавања цвркутавих импулса 1985. године, појава првог светског откуцајног вата...ласер1996. године и завршетка првог светског ласера од 10 откуцаја у ватима 2017. године, фокус супер ултракратких ласера у прошлости је углавном био на постизању „најинтензивније светлости“. Последњих година, студије су показале да под условом одржавања супер ласерских импулса, ако се брзина преноса импулса супер ултракратког ласера може контролисати, може донети двоструко већи резултат уз упола мање напора у неким физичким применама, што се очекује да ће смањити обим супер ултракратких...ласерски уређаји, али побољшавају његов ефекат у експериментима са ласерском физиком високог поља.
Дисторзија импулсног фронта ултрајаког ултракратког ласера
Да би се постигла вршна снага при ограниченој енергији, ширина импулса се смањује на 20~30 фемтосекунди повећањем пропусног опсега појачања. Енергија импулса тренутног ултракратког ласера снаге 10 кључаца је око 300 џула, а низак праг оштећења компресорске решетке чини отвор снопа генерално већим од 300 мм. Импулсни сноп са ширином импулса од 20~30 фемтосекунди и отвором бленде од 300 мм лако носи просторно-временска изобличења спрезања, посебно изобличења фронта импулса. Слика 1 (а) приказује просторно-временску раздвојеност фронта импулса и фазног фронта узроковану дисперзијом улога снопа, при чему први показује „просторно-временски нагиб“ у односу на други. Други је сложенија „закривљеност простор-времена“ узрокована системом сочива. Слика 1 (б) приказује ефекте идеалног фронта импулса, нагнутог фронта импулса и савијеног фронта импулса на просторно-временска изобличења светлосног поља на мети. Као резултат тога, интензитет фокусиране светлости је знатно смањен, што није погодно за примену јаког поља супер ултракратког ласера.
СЛ. 1 (а) нагиб фронта импулса изазван призмом и решетком, и (б) ефекат изобличења фронта импулса на просторно-временско светлосно поље на мети
Контрола брзине импулса ултра јакеултракратки ласер
Тренутно, Беселови снопови произведени конусном суперпозицијом равних таласа показали су применљиву вредност у физици ласера високог поља. Ако конусно суперпонирани импулсни сноп има осносиметричну расподелу фронта импулса, онда геометријски интензитет центра генерисаног пакета X-зрака, као што је приказано на слици 2, може бити константан суперлуминални, константан сублуминални, убрзани суперлуминални и успорени сублуминални. Чак и комбинација деформабилног огледала и просторног светлосног модулатора фазног типа може произвести произвољни просторно-временски облик фронта импулса, а затим произвести произвољну контролисану брзину преноса. Горе наведени физички ефекат и његова технологија модулације могу трансформисати „дисторзију“ фронта импулса у „контролу“ фронта импулса, а затим остварити сврху модулације брзине преноса ултрајаког ултракратког ласера.
СЛ. 2 (а) константни бржи од светлости, (б) константни подсветлосни, (ц) убрзани бржи од светлости и (д) успорени подсветлосни светлосни импулси генерисани суперпозицијом налазе се у геометријском центру региона суперпозиције
Иако је откриће изобличења импулсног фронта раније од супер ултракратког ласера, оно је било предмет велике пажње заједно са развојем супер ултракратког ласера. Дуго времена, то није погодовало остваривању основног циља супер ултракратког ласера – ултрависоког интензитета фокусирања светлости, а истраживачи су радили на сузбијању или елиминисању различитих изобличења импулсног фронта. Данас, када се „изобличење импулсног фронта“ развило у „контролу импулсног фронта“, постигнута је регулација брзине преноса супер ултракратког ласера, пружајући нова средства и нове могућности за примену супер ултракратког ласера у физици ласера високог поља.
Време објаве: 13. мај 2024.