Módosítsa a szupererős ultrarövid lézer impulzussebességét

Módosítsa a pulzussebességet aszuper erős ultrarövid lézer

A szuper-ultrarövid lézerek általában olyan lézerimpulzusokat jelentenek, amelyek impulzusszélessége tíz és száz femtoszekundum, csúcsteljesítménye terawatt és petawatt, fókuszált fényintenzitásuk meghaladja az 1018 W/cm2-t. A szuper-ultrarövid lézer és az általa generált szupersugárforrás és nagyenergiájú részecskeforrás széles körű alkalmazási értékkel rendelkezik számos alapkutatási irányban, mint például a nagyenergiás fizika, részecskefizika, plazmafizika, magfizika és asztrofizika, valamint a tudományos eredmények. A kutatási eredmények ezután az érintett high-tech iparágakat, az orvos-egészségügyet, a környezetenergiát és a honvédelmi biztonságot szolgálhatják. A csipogós impulzuserősítő technológia 1985-ös feltalálása óta a világ első beat wattjának megjelenéselézer1996-ban és a világ első 10 wattos lézerének elkészülte 2017-ben, a szuper ultrarövid lézerek fókuszában a múltban elsősorban a „legintenzívebb fény” elérése állt. Az elmúlt évek tanulmányai kimutatták, hogy szuper lézerimpulzusok fenntartása mellett, ha a szuper ultrarövid lézer impulzusátviteli sebessége szabályozható, akkor bizonyos fizikai alkalmazásoknál feleannyi erőfeszítéssel kétszeres eredményt hozhat, ami várható hogy csökkentse a szuper ultra-rövid skálájátlézeres eszközök, de javítja a hatását a nagytérű lézerfizikai kísérletekben.

Ultra-erős ultrarövid lézer impulzusfrontjának torzulása
A csúcsteljesítmény korlátozott energia melletti elérése érdekében az impulzusszélességet 20-30 femtoszekundumra csökkentik az erősítési sávszélesség növelésével. A jelenlegi 10 csőr wattos ultrarövid lézer impulzusenergiája körülbelül 300 joule, a kompresszorrács alacsony károsodási küszöbe pedig általában 300 mm-nél nagyobb sugárnyílást tesz lehetővé. A 20-30 femtomásodperces impulzusszélességű és 300 mm-es rekesznyílású impulzusnyaláb könnyen hordozza a térbeli csatolási torzítást, különösen az impulzusfront torzítását. Az 1. (a) ábra az impulzusfront és a fázisfront tér-időbeli szétválását mutatja, amelyet a nyalábszerep-diszperzió okoz, előbbi pedig az utóbbihoz viszonyított „tér-időbeli dőlést” mutat. A másik a lencserendszer okozta bonyolultabb „téridő görbület”. FÜGE. Az 1 (b) az ideális impulzusfront, a ferde impulzusfront és a hajlított impulzusfront hatásait mutatja a céltárgy fénymezőjének tér-időbeli torzítására. Ennek eredményeként a fókuszált fény intenzitása nagymértékben csökken, ami nem kedvez a szuper ultrarövid lézer erős terepi alkalmazásának.

FÜGE. 1 (a) a prizma és a rács által okozott impulzusfront dőlése, és (b) az impulzusfront torzításának hatása a tér-idő fénymezőre a célponton

Ultra-erős impulzussebesség-szabályozásultrarövid lézer
Jelenleg a síkhullámok kúpos szuperpozíciójával előállított Bessel-nyalábok alkalmazási értéket mutatnak a nagytérű lézerfizikában. Ha egy kúposan szuperponált impulzusnyaláb tengelyszimmetrikus impulzusfront-eloszlású, akkor a generált röntgenhullámcsomag geometriai középponti intenzitása a 2. ábrán látható módon lehet állandó szuperluminális, állandó szubluminális, gyorsított szuperluminális és lassított szuluminális. Még a deformálható tükör és a fázis típusú térbeli fénymodulátor kombinációja is képes előállítani az impulzusfront tetszőleges térbeli-időbeli alakját, majd tetszőlegesen szabályozható átviteli sebességet. A fenti fizikai hatás és annak modulációs technológiája az impulzusfront „torzítását” az impulzusfront „vezérlésévé” tudja alakítani, majd megvalósítja az ultraerős ultrarövid lézer átviteli sebességének modulálásának célját.

FÜGE. 2 A szuperpozíció által generált (a) állandó fénynél gyorsabb, (b) állandó szubfény, (c) gyorsított fénynél gyorsabb és (d) lassított szublight fényimpulzusok a szuperpozíciós tartomány geometriai középpontjában helyezkednek el.

Bár az impulzusfronti torzítás felfedezése korábban történt, mint a szuper ultrarövid lézer, széles körben foglalkoztatták a szuper ultrarövid lézer kifejlesztésével együtt. Hosszú ideje nem segíti elő a szuper ultrarövid lézer alapvető céljának – az ultramagas fókuszáló fényintenzitás – megvalósítását, a kutatók pedig a különféle impulzusfront-torzulások elnyomásán vagy kiküszöbölésén dolgoznak. Mára, amikor az „impulzusfront-torzítás” „impulzusfront-vezérléssé” fejlődött, elérte a szuper ultrarövid lézer átviteli sebességének szabályozását, új eszközöket és új lehetőségeket biztosítva a szuper ultrarövid lézer alkalmazásához. nagyterű lézerfizika.