Feroarje de pulssnelheid fan 'esupersterke ultrakoarte laser
Super ultrakoarte lasers ferwize oer it algemien nei laserpulsen mei pulsbreedtes fan tsientallen en hûnderten femtosekonden, pykfermogen fan terawatts en petawatts, en har fokussearre ljochtintensiteit grutter as 1018 W/cm2. Super ultrakoarte lasers en har generearre superstrielingsboarne en hege-enerzjy dieltsjesboarne hawwe in breed skala oan tapassingswearde yn in protte basisûndersyksrjochtingen lykas hege-enerzjyfysika, dieltsjesfysika, plasmafysika, kearnfysika en astrofysika, en de útfier fan wittenskiplike ûndersyksresultaten kin dan tsjinje oan de relevante hightech-yndustry, medyske sûnens, miljeu-enerzjy en nasjonale definsjefeiligens. Sûnt de útfining fan 'e sjirpende pulsfersterkingtechnology yn 1985, de opkomst fan 'e earste beat watt fan 'e wrâldlaseryn 1996 en de foltôging fan 'e earste 10-beat watt laser fan 'e wrâld yn 2017, wie de fokus fan super ultra-koarte laser yn it ferline benammen om it "meast yntinsive ljocht" te berikken. Yn 'e lêste jierren hawwe stúdzjes oantoand dat ûnder de betingst fan it behâld fan superlaserpulsen, as de pulsoerdrachtsnelheid fan super ultra-koarte laser kontroleare wurde kin, it twa kear it resultaat kin bringe mei de helte fan 'e ynspanning yn guon fysike tapassingen, wat nei ferwachting de skaal fan super ultra-koarte sil ferminderje.laserapparaten, mar ferbetterje it effekt dêrfan yn heechfjildlaserfysika-eksperiminten.
Ferfoarming fan pulsfront fan ultrasterke ultrakoarte laser
Om it peakfermogen ûnder beheinde enerzjy te krijen, wurdt de pulsbreedte fermindere nei 20~30 femtosekonden troch de fersterkingsbânbreedte te fergrutsjen. De pulsenerzjy fan 'e hjoeddeiske 10-snavel-watt ultra-koarte laser is sawat 300 joule, en de lege skeadrompel fan it kompressorrooster makket de strielapertuer oer it algemien grutter as 300 mm. De pulsstriel mei in pulsbreedte fan 20~30 femtosekonden en in diafragma fan 300 mm kin maklik de spatiotemporele koppelingsferfoarming ferneare, benammen de ferfoarming fan it pulsfront. Figuer 1 (a) lit de spatiotemporele skieding sjen fan it pulsfront en it fazefront feroarsake troch de strielrolfersprieding, en de earste lit in "spatiotemporele kanteling" sjen relatyf oan de lêste. De oare is de kompleksere "kromming fan romte-tiid" feroarsake troch it lenssysteem. FIG. 1 (b) lit de effekten sjen fan in ideaal pulsfront, inclined pulsfront en bûgde pulsfront op 'e spatiotemporele ferfoarming fan it ljochtfjild op it doel. As gefolch wurdt de fokussearre ljochtintensiteit sterk fermindere, wat net geunstich is foar de sterke fjildtapassing fan super ultra-koarte laser.
FIG. 1 (a) de kanteling fan it pulsfront feroarsake troch it prisma en it raster, en (b) it effekt fan 'e ferfoarming fan it pulsfront op it romte-tiid ljochtfjild op it doelwyt
Pulssnelheidskontrôle fan ultra-sterkeultrakoarte laser
Op it stuit hawwe Bessel-strielen produsearre troch konyske superposysje fan flakweagen tapassingswearde sjen litten yn hege fjildlaserfysika. As in konysk superponearre pulsearre striel in assymmetryske pulsfrontferdieling hat, dan kin de geometryske sintrumintensiteit fan it generearre röntgenweachpakket lykas werjûn yn figuer 2 konstant superluminaal, konstant subluminaal, fersnelde superluminaal en fertrage subluminaal wêze. Sels de kombinaasje fan in deformearbere spegel en in fazetype romtlike ljochtmodulator kin in willekeurige romtlike-tydlike foarm fan it pulsfront produsearje, en dan in willekeurige kontrolearbere oerdrachtsnelheid produsearje. It boppesteande fysike effekt en syn modulaasjetechnology kinne de "ferfoarming" fan it pulsfront transformearje yn "kontrôle" fan it pulsfront, en dan it doel realisearje fan it modulearjen fan de oerdrachtsnelheid fan in ultrasterke ultrakoarte laser.
FIG. 2 De (a) konstante flugger-as-ljocht, (b) konstante subljocht, (c) fersnelde flugger-as-ljocht, en (d) fertrage subljocht ljochtpulsen generearre troch superposysje lizze yn it geometryske sintrum fan it superposysjegebiet
Hoewol't de ûntdekking fan pulsfrontferfoarming earder is as super ultrakoarte laser, is it tegearre mei de ûntwikkeling fan super ultrakoarte laser breed belutsen west. Lange tiid is it net geunstich foar it realisearjen fan it kearndoel fan super ultrakoarte laser - ultrahege fokussearjende ljochtintensiteit, en ûndersikers hawwe wurke om ferskate pulsfrontferfoarming te ûnderdrukken of te eliminearjen. Tsjintwurdich, as de "pulsfrontferfoarming" him ûntwikkele hat ta "pulsfrontkontrôle", hat it de regeling fan 'e oerdrachtsnelheid fan super ultrakoarte laser berikt, wêrtroch nije middels en nije kânsen ûntsteane foar de tapassing fan super ultrakoarte laser yn hege-fjild laserfysika.
Pleatsingstiid: 13 maaie 2024