Ubah kecepatan pulsalaser ultrapendek super kuat
Laser super ultra-pendek umumnya mengacu pada pulsa laser dengan lebar pulsa puluhan dan ratusan femtodetik, daya puncak terawatt dan petawatt, serta intensitas cahaya terfokusnya melebihi 1018 W/cm². Laser super ultra-pendek dan sumber radiasi super serta sumber partikel berenergi tinggi yang dihasilkannya memiliki nilai aplikasi yang luas dalam berbagai bidang penelitian dasar seperti fisika energi tinggi, fisika partikel, fisika plasma, fisika nuklir, dan astrofisika. Hasil penelitian ilmiahnya kemudian dapat digunakan untuk industri teknologi tinggi yang relevan, kesehatan medis, energi lingkungan, dan keamanan pertahanan nasional. Sejak penemuan teknologi amplifikasi pulsa berfrekuensi tinggi pada tahun 1985, kemunculan pulsa pertama di dunia...laserPada tahun 1996 dan penyelesaian laser 10-beat watt pertama di dunia pada tahun 2017, fokus laser super ultra-pendek di masa lalu terutama adalah untuk mencapai "cahaya paling intens". Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian telah menunjukkan bahwa dalam kondisi mempertahankan pulsa laser super, jika kecepatan transmisi pulsa laser super ultra-pendek dapat dikontrol, hasilnya dapat dua kali lipat dengan setengah upaya dalam beberapa aplikasi fisik, yang diharapkan dapat mengurangi skala laser super ultra-pendek.perangkat laser, tetapi meningkatkan efeknya dalam eksperimen fisika laser medan tinggi.
Distorsi muka pulsa laser ultrapendek yang sangat kuat
Untuk mendapatkan daya puncak pada energi terbatas, lebar pulsa dikurangi menjadi 20~30 femtodetik dengan memperbesar lebar pita penguatan. Energi pulsa laser ultra-pendek 10-beak-watt saat ini sekitar 300 joule, dan ambang batas kerusakan kisi kompresor yang rendah membuat bukaan berkas umumnya lebih besar dari 300 mm. Berkas pulsa dengan lebar pulsa 20~30 femtodetik dan bukaan 300 mm mudah mengalami distorsi kopling spasiotemporal, terutama distorsi muka pulsa. Gambar 1 (a) menunjukkan pemisahan spasiotemporal antara muka pulsa dan muka fase yang disebabkan oleh dispersi peran berkas, dan yang pertama menunjukkan "kemiringan spasiotemporal" relatif terhadap yang terakhir. Yang lainnya adalah "kelengkungan ruang-waktu" yang lebih kompleks yang disebabkan oleh sistem lensa. GAMBAR. Gambar 1(b) menunjukkan pengaruh muka pulsa ideal, muka pulsa miring, dan muka pulsa bengkok terhadap distorsi spasiotemporal medan cahaya pada target. Akibatnya, intensitas cahaya terfokus sangat berkurang, yang tidak mendukung penerapan medan kuat laser super ultra-pendek.
GAMBAR 1 (a) kemiringan muka pulsa yang disebabkan oleh prisma dan kisi, dan (b) pengaruh distorsi muka pulsa terhadap medan cahaya ruang-waktu pada target
Kontrol kecepatan pulsa ultra-kuatlaser ultrapendek
Saat ini, berkas Bessel yang dihasilkan oleh superposisi kerucut gelombang bidang telah menunjukkan nilai aplikasi dalam fisika laser medan tinggi. Jika berkas pulsa superposisi kerucut memiliki distribusi muka pulsa simetris aksial, maka intensitas pusat geometris paket gelombang sinar-X yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dapat berupa superluminal konstan, subluminal konstan, superluminal terakselerasi, dan subluminal terdeselerasi. Bahkan kombinasi cermin yang dapat dideformasi dan modulator cahaya spasial tipe fase dapat menghasilkan bentuk spasio-temporal sembarang dari muka pulsa, dan kemudian menghasilkan kecepatan transmisi terkendali yang sembarang. Efek fisik di atas dan teknologi modulasinya dapat mengubah "distorsi" muka pulsa menjadi "kontrol" muka pulsa, dan kemudian mewujudkan tujuan modulasi kecepatan transmisi laser ultra-kuat ultra-pendek.
GAMBAR 2 Pulsa cahaya (a) konstan lebih cepat dari cahaya, (b) konstan subcahaya, (c) dipercepat lebih cepat dari cahaya, dan (d) pulsa cahaya subcahaya diperlambat yang dihasilkan oleh superposisi terletak di pusat geometris daerah superposisi.
Meskipun penemuan distorsi muka pulsa lebih awal daripada laser super ultra-pendek, hal ini telah menjadi perhatian luas seiring dengan perkembangan laser super ultra-pendek. Untuk waktu yang lama, distorsi ini tidak kondusif bagi pencapaian tujuan inti laser super ultra-pendek – intensitas cahaya pemfokusan ultra-tinggi, dan para peneliti telah berupaya menekan atau menghilangkan berbagai distorsi muka pulsa. Saat ini, ketika "distorsi muka pulsa" telah berkembang menjadi "kontrol muka pulsa", pengaturan kecepatan transmisi laser super ultra-pendek telah tercapai, menyediakan cara dan peluang baru untuk penerapan laser super ultra-pendek dalam fisika laser medan tinggi.
Waktu posting: 13 Mei 2024