Ubah kecepatan pulsalaser ultra pendek super kuat
Laser super ultra-pendek umumnya merujuk pada pulsa laser dengan lebar pulsa puluhan dan ratusan femtodetik, daya puncak terawatt dan petawatt, dan intensitas cahaya terfokusnya melebihi 10¹⁸ W/cm². Laser super ultra-pendek dan sumber radiasi super yang dihasilkannya serta sumber partikel berenergi tinggi memiliki nilai aplikasi yang luas di banyak bidang penelitian dasar seperti fisika energi tinggi, fisika partikel, fisika plasma, fisika nuklir, dan astrofisika, dan hasil penelitian ilmiah kemudian dapat melayani industri teknologi tinggi terkait, kesehatan medis, energi lingkungan, dan keamanan pertahanan nasional. Sejak penemuan teknologi amplifikasi pulsa terkompresi pada tahun 1985, munculnya laser pulsa terkompresi pertama di dunia.laserSejak tahun 1996 dan selesainya 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 menunjukkan bahwa dengan mempertahankan pulsa laser super, jika kecepatan transmisi pulsa laser super ultra-pendek dapat dikontrol, hal itu dapat memberikan hasil dua kali lipat dengan setengah usaha 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 bagian depan pulsa laser ultra-kuat ultra-pendek
Untuk mendapatkan daya puncak di bawah energi terbatas, lebar pulsa dikurangi menjadi 20~30 femtodetik dengan memperbesar bandwidth penguatan. Energi pulsa laser ultra-pendek 10-beak-watt saat ini sekitar 300 joule, dan ambang batas kerusakan rendah dari kisi kompresor membuat bukaan berkas umumnya lebih besar dari 300 mm. Berkas pulsa dengan lebar pulsa 20~30 femtodetik dan bukaan 300 mm mudah membawa distorsi kopling spasial-temporal, terutama distorsi muka pulsa. Gambar 1 (a) menunjukkan pemisahan spasial-temporal muka pulsa dan muka fase yang disebabkan oleh dispersi peran berkas, dan yang pertama menunjukkan "kemiringan spasial-temporal" relatif terhadap yang terakhir. Yang lainnya adalah "kelengkungan ruang-waktu" yang lebih kompleks yang disebabkan oleh sistem lensa. Gambar 1 (b) menunjukkan efek dari muka pulsa ideal, muka pulsa miring, dan muka pulsa bengkok pada distorsi spasial-temporal medan cahaya pada target. Akibatnya, intensitas cahaya terfokus sangat berkurang, yang tidak menguntungkan untuk aplikasi medan kuat laser super ultra-pendek.
GAMBAR 1 (a) kemiringan muka pulsa yang disebabkan oleh prisma dan kisi, dan (b) efek distorsi muka pulsa pada medan cahaya ruang-waktu pada target
Kontrol kecepatan pulsa ultra-kuatlaser ultra pendek
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 dari paket gelombang sinar-X yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dapat berupa superluminal konstan, subluminal konstan, superluminal dipercepat, dan subluminal diperlambat. Bahkan kombinasi cermin deformabel dan modulator cahaya spasial tipe fase dapat menghasilkan bentuk spasial-temporal muka pulsa yang sembarang, dan kemudian menghasilkan kecepatan transmisi yang dapat dikontrol secara sembarang. Efek fisik di atas dan teknologi modulasinya dapat mengubah "distorsi" muka pulsa menjadi "kontrol" muka pulsa, dan kemudian mewujudkan tujuan memodulasi kecepatan transmisi laser ultra-kuat ultra-pendek.
GAMBAR 2. Pulsa cahaya (a) lebih cepat dari cahaya konstan, (b) sub-cahaya konstan, (c) lebih cepat dari cahaya yang dipercepat, dan (d) sub-cahaya yang diperlambat yang dihasilkan oleh superposisi terletak di pusat geometris wilayah superposisi.
Meskipun penemuan distorsi muka pulsa terjadi lebih awal daripada laser super ultra-pendek, hal ini telah menjadi perhatian luas seiring dengan perkembangan laser super ultra-pendek. Untuk waktu yang lama, hal ini tidak kondusif untuk mewujudkan tujuan inti laser super ultra-pendek – intensitas cahaya fokus ultra-tinggi, dan para peneliti telah berupaya untuk menekan atau menghilangkan berbagai distorsi muka pulsa. Saat ini, ketika "distorsi muka pulsa" telah berkembang menjadi "pengendalian muka pulsa", hal ini telah mencapai pengaturan kecepatan transmisi laser super ultra-pendek, memberikan sarana dan peluang baru untuk aplikasi laser super ultra-pendek dalam fisika laser medan tinggi.
Waktu posting: 13 Mei 2024