Canvieu la velocitat del pols del làser ultracurt superfort

Canvia la velocitat del pols dellàser ultracurt superfort

Els làsers súper ultra curts es refereixen generalment a polsos làser amb amplades de pols de desenes i centenars de femtosegons, potència màxima de terawatts i petawatts, i la seva intensitat de llum enfocada supera els 1018 W/cm2. El làser súper ultracurt i la seva font de radiació súper generada i la font de partícules d'alta energia tenen una àmplia gamma de valors d'aplicació en moltes direccions bàsiques d'investigació, com ara la física d'alta energia, la física de partícules, la física del plasma, la física nuclear i l'astrofísica, i la producció científica. Els resultats de la investigació poden servir a les indústries d'alta tecnologia rellevants, la salut mèdica, l'energia ambiental i la seguretat de la defensa nacional. Des de la invenció de la tecnologia d'amplificació de polsos xips el 1985, l'aparició del primer vat de ritme del mónlàserel 1996 i la finalització del primer làser de 10 vatios del món el 2017, el focus del làser súper ultra-curt en el passat ha estat principalment aconseguir la "llum més intensa". En els darrers anys, els estudis han demostrat que, sota la condició de mantenir els polsos super làser, si es pot controlar la velocitat de transmissió del pols del làser super ultra-curt, es pot donar el doble de resultat amb la meitat de l'esforç en algunes aplicacions físiques, que s'espera per reduir l'escala de super ultra-curtdispositius làser, però millora el seu efecte en experiments de física làser de camp alt.

Distorsió del pols frontal del làser ultracurt ultra fort
Per obtenir la potència màxima amb una energia limitada, l'amplada del pols es redueix a 20 ~ 30 femtosegons augmentant l'amplada de banda de guany. L'energia del pols del làser ultracurt actual de 10 watts és d'uns 300 joules i el llindar de dany baix de la reixa del compressor fa que l'obertura del feix sigui generalment superior a 300 mm. El feix de pols amb una amplada de pols de 20 ~ 30 femtosegons i una obertura de 300 mm és fàcil de transportar la distorsió de l'acoblament espai-temporal, especialment la distorsió del front del pols. La figura 1 (a) mostra la separació espai-temporal del front del pols i el front de fase causada per la dispersió del paper del feix, i el primer mostra una "inclinació espai-temporal" respecte al segon. L'altra és la "corbadura de l'espai-temps" més complexa causada pel sistema de lents. FIG. La figura 1 (b) mostra els efectes del front del pols ideal, el front del pols inclinat i el front del pols inclinat sobre la distorsió espai-temporal del camp de llum a l'objectiu. Com a resultat, la intensitat de la llum enfocada es redueix molt, la qual cosa no afavoreix la forta aplicació de camp del làser súper ultra curt.

FIG. 1 (a) la inclinació del front del pols causada pel prisma i la reixa, i (b) l'efecte de la distorsió del front del pols sobre el camp de llum espai-temps de l'objectiu

Control de velocitat del pols ultra fortlàser ultracurt
Actualment, els feixos de Bessel produïts per superposició cònica d'ones planes han mostrat un valor d'aplicació en la física làser de camp alt. Si un feix polsat superposat cònicament té una distribució frontal de pols axisimètrica, aleshores la intensitat del centre geomètric del paquet d'ones de raigs X generat, tal com es mostra a la figura 2, pot ser superluminal constant, subluminal constant, superluminal accelerada i subluminal desaccelerada. Fins i tot la combinació de mirall deformable i modulador de llum espacial de tipus fase pot produir una forma espai-temporal arbitrària del front del pols i, a continuació, produir una velocitat de transmissió controlable arbitrària. L'efecte físic anterior i la seva tecnologia de modulació poden transformar la "distorsió" del front del pols en "control" del front del pols i, a continuació, realitzar el propòsit de modular la velocitat de transmissió del làser ultracurt ultra fort.

FIG. 2 Els polsos de llum (a) constant més ràpid que la llum, (b) subllum constant, (c) accelerats més ràpids que la llum i (d) polsos de llum de subllum desaccelerats generats per superposició es troben al centre geomètric de la regió de superposició.

Tot i que el descobriment de la distorsió frontal del pols és anterior al làser súper ultra-curt, s'ha preocupat àmpliament juntament amb el desenvolupament del làser súper ultra-curt. Durant molt de temps, no és propici per a la realització de l'objectiu bàsic del làser súper ultra-curt: intensitat de llum d'enfocament ultra alta, i els investigadors han estat treballant per suprimir o eliminar diverses distorsions frontals de pols. Avui, quan la "distorsió frontal del pols" s'ha convertit en "control frontal del pols", s'ha aconseguit la regulació de la velocitat de transmissió del làser súper ultra-curt, proporcionant nous mitjans i noves oportunitats per a l'aplicació del làser súper ultra-curt en física làser de camp alt.