Skift pulshastigheden påSuper-stærk ultrashort-laser
Super ultra-short-lasere henviser generelt til laserimpulser med pulsbredder på TENS og hundreder af femtosekunder, spidsstyrke af terawatts og petawatt, og deres fokuserede lysintensitet overstiger 1018 w/cm2. Super Ultra-Short-laser og dens genererede superstrålingskilde og højenergipartikelkilde har en bred vifte af anvendelsesværdi i mange grundlæggende forskningsretninger, såsom fysik med høj energi, partikelfysik, plasmafysik, nuklear fysik og astrofysik, og output fra videnskabelige forskningsresultater kan derefter tjene de relevante højteknologiske industrier, medicinsk sundhed, miljø energi og national forsvarssikkerhed. Siden opfindelsen af kvitret pulsforstærkningsteknologi i 1985, fremkomsten af verdens første beat WattlaserI 1996 og færdiggørelsen af verdens første 10-beat Watt-laser i 2017 har fokus for Super Ultra-Short Laser i fortiden hovedsageligt været at opnå det "mest intense lys". I de senere år har undersøgelser vist, at under betingelsen af at opretholde superlaserimpulser, hvis pulsoverførselshastigheden for super ultra-short-laser kan kontrolleres, kan det bringe dobbelt så meget med halvdelenlaserenheder, men forbedrer dens virkning i højfeltlaserfysikeksperimenter.
Forvrængning af puls foran på ultra-stærk ultrashort laser
For at opnå spidsstyrken under begrænset energi reduceres pulsbredden til 20 ~ 30 femtosekunder ved at forstørre forstærkningsbåndbredden. Pulsenergien i den nuværende 10-næ-watt ultra-short-laser er omkring 300 joules, og den lave skade-tærskel for kompressorgitteret gør bjælkeåbningen generelt større end 300 mm. Pulsstrålen med 20 ~ 30 femtosekund pulsbredde og 300 mm blænde er let at bære den spatiotemporale koblingsforvrængning, især forvrængningen af pulsfronten. Figur 1 (a) viser den rumlige-tidsmæssige adskillelse af pulsfronten og fasefronten forårsaget af bjælkerolledispersionen, og førstnævnte viser en "rumlig-tidsmæssig hældning" i forhold til sidstnævnte. Den anden er den mere komplekse "krumning af rumtid" forårsaget af linse-systemet. Fig. 1 (b) viser virkningerne af ideel pulsfront, skrå pulsfront og bøjet pulsfront på den rumlige-tidsmæssige forvrængning af det lette felt på målet. Som et resultat reduceres den fokuserede lysintensitet kraftigt, hvilket ikke er befordrende for den stærke feltanvendelse af super ultra-short-laser.
Fig. 1 (a) hældningen af pulsfronten forårsaget af prisme og gitter, og (b) effekten af forvrængningen af pulsfronten på rummets lysfelt på målet
Pulshastighedskontrol af ultra-stærktUltrashort -laser
På nuværende tidspunkt har Bessel -stråler produceret ved konisk superposition af planbølger vist applikationsværdi i laserfysik med højt felt. Hvis en konisk overlejret pulserende stråle har en aksymmetrisk pulsfrontfordeling, kan den geometriske midterste intensitet af den genererede røntgenbølgepakke som vist i figur 2 være konstant superluminal, konstant subluminal, accelereret superluminal og decelereret subluminal. Selv kombinationen af deformerbart spejl og fasetype rumlig lysmodulator kan producere vilkårlig rumlig-tidsmæssig form af pulsfronten og derefter producere vilkårlig kontrollerbar transmissionshastighed. Ovenstående fysiske effekt og dens moduleringsteknologi kan omdanne "forvrængning" af pulsfronten til "kontrol" af pulsfronten og derefter indse formålet med at modulere transmissionshastigheden for ultra-stærkt ultra-short-laser.
Fig. 2 (a) konstant hurtigere end lys, (b) konstant underliggende, (c) accelereret hurtigere end lys, og (d) decelereret underlygte lysimpulser genereret af superposition er placeret i det geometriske centrum i superpositionsregionen
Selvom opdagelsen af pulsfrontforvrængning er tidligere end super ultra-short-laser, har den været vidt bekymret sammen med udviklingen af super ultra-short-laser. I lang tid er det ikke befordrende for realiseringen af det centrale mål for super ultra-short-laser-ultrahøj fokusering af lysintensitet, og forskere har arbejdet for at undertrykke eller eliminere forskellige pulsfrontforvrængning. I dag, når "Pulse Front-forvrængning" har udviklet sig til "Pulse Front Control", har den opnået reguleringen af transmissionshastigheden for super ultra-short-laser, hvilket giver nye midler og nye muligheder for anvendelse af super ultra-short laser i laserfysik med høj felt.
Posttid: maj-13-2024