Thay đổi tốc độ xung của laser siêu mạnh siêu mạnh

Thay đổi tốc độ xung củaLaser siêu mạnh siêu mạnh

Các laser siêu ngắn siêu ngắn thường đề cập đến các xung laser với chiều rộng xung của hàng chục và hàng trăm femtoseconds, công suất cao nhất của terawatt và petawatt, và cường độ ánh sáng tập trung của chúng vượt quá 1018 w/cm2. Laser siêu tốc độ siêu ngắn và nguồn siêu phóng xạ được tạo ra và nguồn hạt năng lượng cao của nó có nhiều giá trị ứng dụng theo nhiều hướng nghiên cứu cơ bản như vật lý năng lượng cao, vật lý hạt, vật lý plasma, vật lý hạt nhân và vật lý thiên văn, và sản lượng của kết quả nghiên cứu khoa học sau đó có thể phục vụ các công nghiệp công nghệ công nghệ cao. Kể từ khi phát minh ra công nghệ khuếch đại xung được rình rập vào năm 1985, sự xuất hiện của trận đấu đầu tiên trên thế giớilaserVào năm 1996 và việc hoàn thành laser Watt 10 nhịp đầu tiên trên thế giới vào năm 2017, trọng tâm của tia laser siêu ngắn siêu ngắn trong quá khứ chủ yếu là để đạt được ánh sáng dữ dội nhất. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong điều kiện duy trì các xung siêu laser, nếu tốc độ truyền xung của laser siêu ngắn siêu ngắn có thể được kiểm soát, nó có thể mang lại kết quả gấp đôi với một nửa nỗ lực trong một số ứng dụng vật lý, dự kiến ​​sẽ làm giảm quy mô của Super Super-ShortThiết bị laser, nhưng cải thiện tác dụng của nó trong các thí nghiệm vật lý laser trường cao.

Sự biến dạng của mặt trước xung của tia laser siêu mạnh
Để có được công suất cực đại dưới năng lượng hạn chế, chiều rộng xung được giảm xuống còn 20 ~ 30 femtoseconds bằng cách mở rộng băng thông tăng. Năng lượng xung của laser siêu ngắn 10 mỏ hiện tại là khoảng 300 joules và ngưỡng thiệt hại thấp của cách tử máy nén làm cho khẩu độ chùm tia thường lớn hơn 300 mm. Chùm tia xung có chiều rộng xung 20 ~ 30 femtosecond và khẩu độ 300 mm rất dễ mang theo độ méo khớp nối không gian, đặc biệt là độ méo của mặt trước xung. Hình 1 (a) cho thấy sự phân tách theo thời gian của mặt trước xung và mặt trước pha gây ra bởi sự phân tán vai trò chùm tia, và cái trước cho thấy một độ nghiêng không gian của thời gian so với cái sau. Cái còn lại là độ cong phức tạp hơn của thời gian không gian do hệ thống ống kính gây ra. QUẢ SUNG. 1 (b) cho thấy các tác động của mặt trước xung lý tưởng, xung nghiêng phía trước và xung uốn cong phía trước trên độ méo không gian của trường ánh sáng trên mục tiêu. Do đó, cường độ ánh sáng tập trung bị giảm đáng kể, điều này không có lợi cho ứng dụng trường mạnh của laser siêu ngắn.

QUẢ SUNG. 1 (a) độ nghiêng của mặt trước xung gây ra bởi lăng kính và cách tử, và (b) ảnh hưởng của sự biến dạng của mặt trước xung trên trường ánh sáng không gian trên mục tiêu

Kiểm soát tốc độ xung của cực mạnhUltrashort laser
Hiện tại, các chùm Bessel được tạo ra bởi sự chồng chất của sóng phẳng đã cho thấy giá trị ứng dụng trong vật lý laser trường cao. Nếu một chùm xung chồng lên nhau có phân bố phía trước xung trục, thì cường độ trung tâm hình học của gói sóng tia X được tạo ra như trong Hình 2 có thể là siêu âm không đổi, không đổi, siêu âm tăng tốc và giảm tốc. Ngay cả sự kết hợp của gương có thể biến dạng và bộ điều biến ánh sáng không gian pha có thể tạo ra hình dạng không gian tùy ý của mặt trước xung, sau đó tạo ra tốc độ truyền có thể kiểm soát tùy ý. Hiệu ứng vật lý ở trên và công nghệ điều chế của nó có thể biến đổi độ méo của mặt trước xung thành điều khiển của mặt trước xung, và sau đó nhận ra mục đích điều chỉnh tốc độ truyền của laser siêu ngắn siêu mạnh.

QUẢ SUNG. 2 (A) không đổi nhanh hơn ánh sáng, (b) Suplight không đổi, (c) tăng tốc nhanh hơn so với ánh sáng và (d) các xung ánh sáng được giảm tốc

Mặc dù việc phát hiện ra biến dạng phía trước xung sớm hơn so với laser siêu ngắn, nhưng nó đã được quan tâm rộng rãi cùng với sự phát triển của laser siêu ngắn. Trong một thời gian dài, nó không có lợi cho việc thực hiện mục tiêu cốt lõi của laser siêu ngắn-cường độ ánh sáng tập trung siêu cao, và các nhà nghiên cứu đã làm việc để triệt tiêu hoặc loại bỏ các biến dạng trước xung khác nhau. Ngày nay, khi độ méo phía trước của Pulse Pulse đã phát triển thành điều khiển mặt trước xung, nó đã đạt được quy định về tốc độ truyền của laser siêu ngắn, cung cấp các phương tiện mới và cơ hội mới cho việc áp dụng laser siêu ngắn trong vật lý laser trường cao.