Teknologi dan tren pengembangan laser attosecond di Tiongkok

Teknologi dan tren pengembangan laser attosecond di Tiongkok

Institut Fisika, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, melaporkan hasil pengukuran 160 pulsa attodetik terisolasi pada tahun 2013. Pulsa attodetik terisolasi (IAP) dari tim peneliti ini dihasilkan berdasarkan harmonik orde tinggi yang digerakkan oleh pulsa laser sub-5 femtodetik yang distabilkan oleh CEP, dengan laju pengulangan 1 kHz. Karakteristik temporal pulsa attodetik dikarakterisasi dengan spektroskopi regangan attodetik. Hasilnya menunjukkan bahwa garis sinar ini dapat menghasilkan pulsa attodetik terisolasi dengan durasi pulsa 160 attodetik dan panjang gelombang pusat 82eV. Tim ini telah membuat terobosan dalam pembangkitan sumber attodetik dan teknologi spektroskopi peregangan attodetik. Sumber cahaya ultraviolet ekstrem dengan resolusi attodetik juga akan membuka bidang aplikasi baru untuk fisika benda terkondensasi. Pada tahun 2018, Institut Fisika, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, juga melaporkan rencana konstruksi untuk perangkat pengguna pengukuran beresolusi waktu ultra cepat lintas disiplin yang menggabungkan sumber cahaya attodetik dengan berbagai terminal pengukuran. Hal ini akan memungkinkan para peneliti untuk melakukan pengukuran attodetik hingga femtodetik yang fleksibel dan beresolusi waktu terhadap proses ultracepat dalam materi, sekaligus memiliki resolusi momentum dan spasial. Hal ini juga memungkinkan para peneliti untuk mengeksplorasi dan mengendalikan dinamika elektronik ultracepat mikroskopis dalam atom, molekul, permukaan, dan material padat. Hal ini pada akhirnya akan membuka jalan bagi pemahaman dan penerapan fenomena makroskopis yang relevan yang mencakup berbagai disiplin ilmu penelitian seperti fisika, kimia, dan biologi.

Pada tahun 2020, Universitas Sains dan Teknologi Huazhong mengusulkan penggunaan pendekatan optik murni untuk mengukur dan merekonstruksi pulsa attodetik secara akurat melalui teknologi gerbang optik beresolusi frekuensi. Pada tahun 2020, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok juga melaporkan keberhasilannya dalam menghasilkan pulsa attodetik terisolasi dengan membentuk medan fotolistrik pulsa femtodetik melalui penerapan teknologi gerbang-lintasan selektif cahaya ganda. Pada tahun 2023, tim dari Universitas Teknologi Pertahanan Nasional mengusulkan proses PROOF cepat, yang disebut qPROOF, untuk karakterisasi pulsa attodetik terisolasi pita lebar ultra.

Pada tahun 2025, para peneliti dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok di Shanghai mengembangkan teknologi sinkronisasi laser berdasarkan sistem sinkronisasi waktu yang dibangun secara independen, yang memungkinkan pengukuran getaran waktu presisi tinggi dan umpan balik waktu nyata dari laser pikodetik. Hal ini tidak hanya mengendalikan getaran waktu sistem dalam rentang attodetik, tetapi juga meningkatkan keandalan sistem laser selama operasi jangka panjang. Sistem analisis dan kontrol yang dikembangkan dapat melakukan koreksi waktu nyata untuk getaran waktu. Pada tahun yang sama, para peneliti juga menggunakan laser vortisitas ruang-waktu intensitas relativistik (STOV) untuk menghasilkan pulsa sinar gamma attodetik terisolasi yang membawa momentum sudut orbital lateral.

Bidang laser attodetik sedang berkembang pesat, mencakup berbagai aspek, mulai dari penelitian dasar hingga promosi aplikasi. Berkat upaya tim peneliti ilmiah, pembangunan infrastruktur, dukungan kebijakan nasional, serta kerja sama dan pertukaran domestik dan internasional, tata letak Tiongkok di bidang laser attodetik akan menikmati prospek pengembangan yang luas. Seiring dengan semakin banyaknya universitas dan lembaga penelitian yang bergabung dalam penelitian laser attodetik, sekelompok talenta penelitian ilmiah dengan perspektif internasional dan kemampuan inovatif akan dibina, yang akan mendorong pengembangan berkelanjutan ilmu attodetik. Fasilitas ilmiah utama Attodetik Nasional juga akan menyediakan platform penelitian terkemuka bagi komunitas ilmiah dan memberikan kontribusi yang lebih besar bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.