Mainiet super-Strong UltraShort lāzera impulsa ātrumu

Mainiet impulsa ātrumusuperīga ultrashort lāzers

Super ultra-short lāzeri parasti attiecas uz lāzera impulsiem ar desmitiem un simtiem femtosekundžu impulsa platumu, terawatts un petavatu maksimālo jaudu, un to fokusētā gaismas intensitāte pārsniedz 1018 w/cm2. Super ultra-short lāzers un tā ģenerētais super starojuma avots un augstas enerģijas daļiņu avots ir plašs pielietojuma vērtības diapazons daudzos pamatpētījumu virzienos, piemēram Pēc tam pētījumu rezultāti var kalpot attiecīgajām augsto tehnoloģiju nozarēm, medicīnisko veselību, vides enerģiju un valsts aizsardzības drošību. Kopš Chirped impulsa pastiprināšanas tehnoloģijas izgudrošanas 1985. gadā, pasaules pirmā sitiena vata parādīšanāslāzers1996. gadā un pasaules pirmā 10 vatu lāzera pabeigšana 2017. gadā, Super Ultra-Short lāzera uzmanības centrā pagātnē galvenokārt ir bijis sasniegt “visintensīvāko gaismu”. Pēdējos gados pētījumi ir parādījuši, ka, uzturot super lāzera impulsus, ja var kontrolēt super ultra-īsa lāzera impulsa pārraides ātrumu, tas var dot divreiz lielāku rezultātu ar pusi piepūles dažās fiziskās lietojumprogrammās, kas tiek gaidīts lai samazinātu super ultra-short mērogulāzera ierīces, bet uzlabo tā iedarbību augstā lauka lāzera fizikas eksperimentos.

Ultra-Strong UltraShort lāzera impulsa priekšpuses izkropļojumi
Lai iegūtu maksimālo jaudu ar ierobežotu enerģiju, impulsa platums tiek samazināts līdz 20 ~ 30 femtosekundēm, palielinot pastiprināšanas joslas platumu. Pašreizējā 10 čīkstēto vatu ultra-short lāzera impulsa enerģija ir aptuveni 300 džoulu, un kompresora režģa zemā bojājuma slieksnis padara staru kūļa diafragmu lielāku par 300 mm. Pulsa staru ar 20 ~ 30 femtosekundes impulsa platumu un 300 mm apertūru ir viegli nēsāt spatiotemorālā savienojuma kropļojumus, īpaši impulsa priekšpuses kropļojumus. 1. attēlā (a) parādīta impulsa priekšējās un fāzes priekšējās daļas, ko izraisa staru lomu izkliedes izraisītā, telpiskā laika atdalīšana, un pirmais parāda “telpas laika slīpumu” attiecībā pret pēdējo. Otrs ir sarežģītāks objektīvu sistēmas izraisītais “telpas-laika izliekums”. Fig. 1 (b) parāda ideāla impulsa priekšpuses, slīpas impulsa priekšējās un saliektā impulsa priekšpuses ietekmi uz gaismas lauka telpiskajiem kropļojumiem uz mērķa. Rezultātā fokusētā gaismas intensitāte ir ievērojami samazināta, kas neveicina super ultra īsā lāzera spēcīgo uzklāšanu laukā.

Fig. 1 (a) Pulsa priekšpuses slīpums, ko izraisa prizma un režģis, un b) impulsa priekšpuses kropļojumu ietekme uz telpas-laika gaismas lauku uz mērķa

Ultra-Strong impulsa ātruma kontroleultrashort lāzers
Pašlaik Bessel starus, kas ražoti ar plaknes viļņu koniskām superpozīcijām, ir parādījusi pielietojuma vērtību augsta lauka lāzera fizikā. Ja koniski uzklātam impulsa staram ir assimetrisks impulsa priekšējais sadalījums, tad ģenerētās rentgenstaru viļņu paketes ģeometriskā centra intensitāte, kā parādīts 2. attēlā, var būt nemainīgs superlumināls, nemainīgs apakšlumināls, paātrināts superlumināls un slēdzis subluminal. Pat deformējama spoguļa un fāzes tipa telpiskās gaismas modulatora kombinācija var radīt patvaļīgu impulsa priekšējās telpas un temporālo formu un pēc tam radīt patvaļīgu kontrolējamu pārraides ātrumu. Iepriekš minētais fiziskais efekts un tās modulācijas tehnoloģija var pārveidot impulsa frontes “izkropļojumus” impulsa priekšpusē “kontrolē” un pēc tam realizēt mērķi modulēt īpaši spēcīgu ultra-short lāzera pārnešanas ātrumu.

Fig. 2 (a) nemainīgi ātrāk nekā gaisma, (b) pastāvīga apakšgaisma, c) ātrāk paātrināta par gaismu un (d) palēninātas apakšgaismas gaismas impulsi, ko rada superpozīcija, atrodas superpozīcijas reģiona ģeometriskajā centrā

Lai arī impulsa priekšējā kropļojuma atklāšana ir agrāk nekā super ultra-short lāzers, tas ir plaši uztraucies līdz ar super ultra-short lāzera attīstību. Ilgu laiku tas neveicina super ultra īsā lāzera galvenā mērķa realizāciju-īpaši augstu fokusēšanas gaismas intensitāti, un pētnieki ir strādājuši, lai nomāktu vai novērstu dažādus impulsa priekšējās kropļojumus. Mūsdienās, kad “impulsa priekšējais kropļojums” ir kļuvis par “impulsa priekšējo vadību”, tas ir sasniedzis super ultra-īsa lāzera pārraides ātruma regulēšanu, nodrošinot jaunus līdzekļus un jaunas iespējas super ultra-short lāzera izmantošanai Augsta lauka lāzera fizika.