Promijenite brzinu pulsasuper-jaki ultrakratki laser
Super ultrakratki laseri općenito se odnose na laserske impulse s širinom impulsa od desetaka i stotina femtosekundi, vršnom snagom od terawata i petawata, a njihov intenzitet fokusirane svjetlosti prelazi 1018 W/cm2. Super ultrakratki laser i njegovim generiranim izvorom super zračenja i izvorom visokoenergetskih čestica imaju širok raspon primjenjive vrijednosti u mnogim osnovnim istraživačkim pravcima kao što su fizika visokih energija, fizika čestica, fizika plazme, nuklearna fizika i astrofizika, te rezultati znanstvenih rezultati istraživanja tada mogu poslužiti relevantnim industrijama visoke tehnologije, medicinskom zdravlju, energiji okoliša i sigurnosti nacionalne obrane. Od izuma tehnologije pojačanja cvrkutanog pulsa 1985. godine, pojave prvog svjetskog ritmalaser1996. godine i dovršetka prvog svjetskog lasera od 10 otkucaja vati 2017. godine, fokus super ultrakratkog lasera u prošlosti uglavnom je bio postizanje "najintenzivnijeg svjetla". U posljednjih nekoliko godina, studije su pokazale da pod uvjetom održavanja super laserskih impulsa, ako se brzina prijenosa impulsa super ultra-kratkog lasera može kontrolirati, može donijeti dvostruko veći rezultat uz upola manje napora u nekim fizičkim primjenama, što se i očekuje za smanjenje razmjera super ultrakratkoglaserski uređaji, ali poboljšavaju njegov učinak u eksperimentima laserske fizike visokog polja.
Izobličenje fronte pulsa ultra jakog ultrakratkog lasera
Kako bi se postigla vršna snaga pod ograničenom energijom, širina impulsa se smanjuje na 20~30 femtosekundi povećanjem propusnosti pojačanja. Energija pulsa trenutnog ultrakratkog lasera od 10 kljuna vata je oko 300 džula, a nizak prag oštećenja rešetke kompresora čini otvor zrake općenito većim od 300 mm. Pulsna zraka sa širinom pulsa od 20~30 femtosekundi i otvorom blende od 300 mm lako podnosi prostorno-vremensko izobličenje, posebno izobličenje fronte pulsa. Slika 1 (a) prikazuje prostorno-vremensko odvajanje fronte impulsa i fazne fronte uzrokovane disperzijom uloge snopa, a prva pokazuje "prostorno-vremenski nagib" u odnosu na potonju. Drugi je složenija "zakrivljenost prostor-vremena" uzrokovana sustavom leća. SLIKA Slika 1 (b) prikazuje učinke idealne fronte pulsa, nagnute fronte pulsa i zakrivljene fronte pulsa na prostorno-vremensku distorziju svjetlosnog polja na meti. Kao rezultat toga, intenzitet fokusiranog svjetla je uvelike smanjen, što nije pogodno za primjenu jakog polja super ultrakratkog lasera.
SLIKA 1 (a) nagib fronte impulsa uzrokovan prizmom i rešetkom i (b) učinak izobličenja fronte pulsa na svjetlosno polje prostor-vrijeme na meti
Ultra jaka kontrola brzine pulsaultrakratki laser
Trenutno su Besselove zrake proizvedene koničnom superpozicijom ravnih valova pokazale vrijednost primjene u fizici lasera visokog polja. Ako konično superponirana pulsirajuća zraka ima osnosimetričnu distribuciju fronte impulsa, tada intenzitet geometrijskog središta generiranog paketa rendgenskih valova kao što je prikazano na slici 2 može biti konstantan superluminalan, konstantan subluminalan, ubrzani superluminalan i usporeni subluminalan. Čak i kombinacija deformabilnog zrcala i prostornog svjetlosnog modulatora faznog tipa može proizvesti proizvoljan prostorno-vremenski oblik fronte impulsa, a zatim proizvesti proizvoljnu upravljivu brzinu prijenosa. Gornji fizički učinak i njegova tehnologija modulacije mogu transformirati "iskrivljenje" fronte impulsa u "kontrolu" fronte pulsa, a zatim ostvariti svrhu moduliranja brzine prijenosa ultra-jakog ultra-kratkog lasera.
SLIKA 2 (a) konstantni impulsi svjetla brži od svjetlosti, (b) konstantno podsvjetlost, (c) ubrzani impulsi svjetlosti brži od svjetlosti i (d) usporeni impulsi podsvjetlosti generirani superpozicijom nalaze se u geometrijskom središtu područja superpozicije.
Iako je otkriće izobličenja fronte pulsa ranije od super ultra-kratkog lasera, ono je široko zabrinuto zajedno s razvojem super ultra-kratkog lasera. Dugo vremena to nije pogodno za ostvarenje temeljnog cilja super ultrakratkog lasera – ultravisokog fokusnog intenziteta svjetla, a istraživači su radili na suzbijanju ili uklanjanju različitih izobličenja fronte pulsa. Danas, kada se "izobličenje fronte pulsa" razvilo u "kontrolu fronta pulsa", postignuta je regulacija brzine prijenosa super ultra-kratkog lasera, pružajući nova sredstva i nove mogućnosti za primjenu super ultra-kratkog lasera u fizika lasera visokog polja.
Vrijeme objave: 13. svibnja 2024