Promijenite brzinu pulsa super jakog ultrakratkog lasera

Promijenite brzinu pulsasuper jak ultrakratki laser

Super ultra-kratki laseri se uglavnom odnose na laserske impulse sa širinama impulsa od desetina i stotina femtosekundi, vršnom snagom od teravata i petavata, a njihov fokusirani intenzitet svjetlosti prelazi 1018 W/cm2. Super ultra-kratki laser i njegov generirani izvor super zračenja i izvor čestica visoke energije imaju širok raspon vrijednosti primjene u mnogim osnovnim istraživačkim pravcima kao što su fizika visokih energija, fizika čestica, fizika plazme, nuklearna fizika i astrofizika, te rezultati znanstvenih istraživanja. rezultati istraživanja tada mogu poslužiti relevantnim industrijama visoke tehnologije, zdravstvu, energetici životne sredine i bezbednosti nacionalne odbrane. Od izuma tehnologije za pojačavanje cirpiranih impulsa 1985. godine, pojavljivanje prvog beat watt-a na svijetulaser1996. godine i završetak prvog lasera ​​na svijetu od 10 otkucaja 2017. godine, fokus super ultra-kratkog lasera u prošlosti je uglavnom bio postizanje „najintenzivnijeg svjetla“. Posljednjih godina studije su pokazale da pod uvjetom održavanja super laserskih impulsa, ako se brzina prijenosa impulsa super ultra kratkog lasera može kontrolisati, može donijeti dvostruko veći rezultat uz upola manje napora u nekim fizičkim aplikacijama, što se i očekuje. za smanjenje razmjera super ultra-kratkihlaserski uređaji, ali poboljšava njegov učinak u eksperimentima laserske fizike visokog polja.

Izobličenje prednjeg dijela pulsa ultra jakog ultrakratkog lasera
Da bi se dobila vršna snaga pod ograničenom energijom, širina impulsa se smanjuje na 20~30 femtosekundi povećanjem propusnog opsega pojačanja. Energija pulsa trenutnog ultra-kratkog lasera od 10 kljunova je oko 300 džula, a nizak prag oštećenja rešetke kompresora čini otvor snopa općenito većim od 300 mm. Impulsni snop sa širinom impulsa od 20 ~ 30 femtosekundi i otvorom od 300 mm lako prenosi izobličenje prostorno-vremenske sprege, posebno izobličenje fronta impulsa. Slika 1 (a) prikazuje prostorno-vremensko razdvajanje pulsnog fronta i faznog fronta uzrokovano disperzijom uloge snopa, a prva prikazuje "prostorno-vremenski nagib" u odnosu na drugi. Drugi je složenija "zakrivljenost prostor-vremena" uzrokovana sistemom sočiva. Fig. 1 (b) prikazuje efekte idealnog pulsnog fronta, nagnutog pulsnog fronta i savijenog pulsnog fronta na prostorno-vremensku distorziju svjetlosnog polja na meti. Kao rezultat toga, intenzitet fokusiranog svjetla je uvelike smanjen, što nije pogodno za primjenu jakog polja super ultra-kratkog lasera.

Fig. 1 (a) nagib fronta impulsa uzrokovan prizmom i rešetkom i (b) učinak izobličenja fronta impulsa na prostorno-vremensko svjetlosno polje na meti

Ultra-jaka kontrola brzine pulsaultrakratki laser
Trenutno su Besselovi snopovi proizvedeni konusnom superpozicijom ravnih talasa pokazali primenu u fizici lasera visokog polja. Ako konusno postavljeni impulsni snop ima osnosimetričnu distribuciju fronta impulsa, tada geometrijski centar intenziteta generiranog paketa rendgenskih valova kao što je prikazano na slici 2 može biti konstantan superluminalni, konstantni subluminalni, ubrzani superluminalni i usporeni subluminalni. Čak i kombinacija deformabilnog ogledala i faznog modulatora prostornog svjetla može proizvesti proizvoljan prostorno-vremenski oblik fronta impulsa, a zatim proizvesti proizvoljnu kontroliranu brzinu prijenosa. Navedeni fizički efekat i njegova modulaciona tehnologija mogu transformisati "izobličenje" pulsnog fronta u "kontrolu" fronta impulsa, a zatim ostvariti svrhu modulacije brzine prenosa ultra-jakog ultra-kratkog lasera.

Fig. 2 (a) konstantno brže od svjetlosti, (b) konstantno podsvjetlo, (c) ubrzano brže od svjetlosti i (d) usporeni impulsi podsvjetlosti generirani superpozicijom nalaze se u geometrijskom centru superpozicijske regije

Iako je otkriće izobličenja prednjeg impulsa ranije od super ultrakratkog lasera, ono je bilo široko zabrinuto zajedno s razvojem super ultrakratkog lasera. Dugo vremena nije pogodan za realizaciju osnovnog cilja super ultrakratkog lasera – ultra-visokog fokusnog intenziteta svjetlosti, a istraživači su radili na suzbijanju ili eliminaciji različitih izobličenja prednjeg impulsa. Danas, kada se „izobličenje fronta impulsa“ razvilo u „puls front control“, postiglo je regulaciju brzine prenosa super ultra-kratkog lasera, pružajući nova sredstva i nove mogućnosti za primenu super ultra-kratkog lasera u laserska fizika visokog polja.