Ultrasnelle laserfoar attosekonde wittenskip
Op it stuit wurde attosekondepulsen benammen krigen troch hege-oarder harmonyske generaasje (HHG) oandreaun troch sterke fjilden. De essinsje fan har generaasje kin begrepen wurde as elektroanen dy't ionisearre, fersneld en rekombinearre wurde troch in sterk laserelektrysk fjild om enerzjy frij te meitsjen, wêrtroch attosekonde XUV-pulsen útstjitte.
Dêrom is de attosekonde-útfier ekstreem gefoelich foar de pulsbreedte, enerzjy, golflingte en werhellingsfrekwinsje fan 'edriuwende laser(Ultra-snelle laser): koartere pulsbreedte is foardielich foar it isolearjen fan attosekondepulsen, hegere enerzjy ferbetteret ionisaasje en effisjinsje, langere golflingte ferheget de ôfsnijenerzjy mar ferminderet de konverzje-effisjinsje signifikant, en in hegere werhellingsfrekwinsje ferbetteret de signaal-lûdferhâlding, mar wurdt beheind troch de enerzjy fan ien puls. Ferskillende tapassingen (lykas elektronenmikroskopie, röntgenabsorpsjespektroskopie, koïndinstelling, ensfh.) hawwe ferskillende klam op 'e attosekondepulsyndeks, wat differinsjearre en wiidweidige easken stelt foar it oandriuwen fan lasers. It ferbetterjen fan 'e prestaasjes fan oandriuwende lasers is krúsjaal foar gebrûk yn attosekondewittenskip.
Fjouwer kearntechnologyske rûtes om de prestaasjes fan driuwende lasers te ferbetterjen (Ultra fast laser)
1. Hegere enerzjy: Untworpen om de lege konverzje-effisjinsje fan HHG te oerwinnen en attosekonde-pulsen mei hege trochfier te krijen. De technologyske evolúsje is ferskowe fan tradisjonele chirped pulse amplification (CPA) nei de optyske parametryske amplification-famylje, ynklusyf optyske parametryske chirped pulse amplification (OPCPA), dûbele chirped OPA (DC-OPA), frekwinsjedomein OPA (FOPA), en quasi-faze-oanpassing OPCPA (QPCPA). Fierder wurde koherinte beamsynteze (CBC) en puls splitsing amplification (DPA) syntezetechniken kombinearre om de fysike beheiningen fan ienkanaalfersterkers te oerwinnen, lykas termyske effekten en net-lineaire skea, en enerzjyútfier op Joule-nivo te berikken.
2. Koartere pulsbreedte: Untworpen om isolearre attosekondepulsen te generearjen dy't brûkt wurde kinne om elektroanyske dynamyk te analysearjen, wêrby't pear of sels subperiodike oandriuwpulsen en stabile drageromhulselfaze (CEP) nedich binne. De wichtichste technologyen omfetsje it brûken fan net-lineaire postkompresjetechniken lykas holle kearnfaser (HCF), multi-tinne film (MPSC), en multi-kanaals holte (MPC) om de pulsbreedte ta ekstreem koarte lingten te komprimearjen. CEP-stabiliteit wurdt metten mei in f-2f-interferometer en berikt troch aktive feedback/feedforward (lykas AOFS, AOPDF) of passive all-optyske selsstabilisaasjemeganismen basearre op frekwinsjeferskilprosessen.
3. Langere golflingte: Untworpen om attosekonde fotonenerzjy nei de "wetterfinster"-band te triuwen foar biomolekuleôfbylding. De trije wichtichste technologyske paden binne:
Optyske parametryske amplifikaasje (OPA) en syn kaskade: It is de mainstream-oplossing yn it golflingteberik fan 1-5 μm, mei help fan kristallen lykas BiBO3 en MgO: LN; > Kristallen lykas ZGP en LiGaS2 binne nedich foar de golflingtebân fan 5 μm.
Differinsjaalfrekwinsjegeneraasje (DFG) en Intra-pulsferskilfrekwinsje (IPDFG): kinne siedboarnen passive CEP-stabiliteit leverje.
Direkte lasertechnology, lykas Cr:ZnS/Se-oergongsmetaal-dopearre chalcogenidelasers, stiet bekend as de "mid-infraread titaniumsaffier" en hat de foardielen fan kompakte struktuer en hege effisjinsje.
4. Hegere werhellingsfrekwinsje: rjochte op it ferbetterjen fan de sinjaal-lûdsferhâlding en de effisjinsje fan gegevensakwisysje, en it oanpakken fan de beheiningen fan romteladingseffekten. Twa haadpaden:
Resonânsjeferbettere holtetechnology: it brûken fan hege-presyzje resonante holtes om it pykfermogen fan repetitive frekwinsjepulsen op megahertznivo te ferbetterjen om HHG oan te driuwen, is tapast yn fjilden lykas XUV-frekwinsjekammen, mar it generearjen fan isolearre attosekondepulsen foarmet noch altyd útdagings.
Hege werhellingsfrekwinsje enhege-krêft laserdirekte oandriuwing, ynklusyf OPCPA, glêstried-CPA kombineare mei net-lineaire postkompresje, en tinne-filmoscillator, hat isolearre attosekonde pulsgeneraasje berikt mei in werhellingsfrekwinsje fan 100 kHz.
Pleatsingstiid: 16 maart 2026