Cambie la velocidad del pulso del láser ultracorto súper fuerte

Cambiar la velocidad del pulso delláser ultracorto superpotente

Los láseres súper ultracortos generalmente se refieren a pulsos láser con anchos de pulso de decenas y cientos de femtosegundos, potencia máxima de teravatios y petavatios y su intensidad de luz enfocada supera los 1018 W/cm2. El láser súper ultracorto y su fuente de súper radiación generada y su fuente de partículas de alta energía tienen una amplia gama de valor de aplicación en muchas direcciones de investigación básicas, como la física de altas energías, la física de partículas, la física del plasma, la física nuclear y la astrofísica, y la producción científica. Los resultados de la investigación pueden entonces servir a las industrias relevantes de alta tecnología, salud médica, energía ambiental y seguridad de defensa nacional. Desde la invención de la tecnología de amplificación de pulso chirriado en 1985, la aparición del primer vatio de ritmo del mundoláseren 1996 y la finalización del primer láser de 10 vatios del mundo en 2017, el objetivo del láser súper ultracorto en el pasado ha sido principalmente lograr la "luz más intensa". En los últimos años, los estudios han demostrado que, bajo la condición de mantener pulsos súper láser, si se puede controlar la velocidad de transmisión del pulso del láser súper ultracorto, se puede obtener el doble de resultado con la mitad del esfuerzo en algunas aplicaciones físicas, lo que se esperaba. para reducir la escala de los súper ultracortosdispositivos láser, pero mejora su efecto en experimentos de física con láser de alto campo.

Distorsión del frente de pulso del láser ultracorto ultrapotente
Para obtener la potencia máxima con energía limitada, el ancho del pulso se reduce a 20 ~ 30 femtosegundos ampliando el ancho de banda de ganancia. La energía del pulso del láser ultracorto actual de 10 vatios de pico es de aproximadamente 300 julios, y el bajo umbral de daño de la rejilla del compresor hace que la apertura del haz sea generalmente superior a 300 mm. El haz de pulso con un ancho de pulso de 20 ~ 30 femtosegundos y una apertura de 300 mm es fácil de soportar la distorsión del acoplamiento espaciotemporal, especialmente la distorsión del frente del pulso. La Figura 1 (a) muestra la separación espacio-temporal del frente de pulso y el frente de fase causada por la dispersión del rol del haz, y el primero muestra una "inclinación espacio-temporal" en relación con el segundo. La otra es la “curvatura del espacio-tiempo” más compleja causada por el sistema de lentes. HIGO. 1 (b) muestra los efectos del frente de pulso ideal, el frente de pulso inclinado y el frente de pulso doblado sobre la distorsión espacio-temporal del campo de luz en el objetivo. Como resultado, la intensidad de la luz enfocada se reduce considerablemente, lo que no favorece la aplicación de campo intenso del láser súper ultracorto.

HIGO. 1 (a) la inclinación del frente de pulso causada por el prisma y la rejilla, y (b) el efecto de la distorsión del frente de pulso en el campo de luz espacio-temporal en el objetivo

Control de velocidad de pulso de ultra fuerteláser ultracorto
En la actualidad, los haces de Bessel producidos por superposición cónica de ondas planas han mostrado valor de aplicación en la física de láseres de alto campo. Si un haz pulsado superpuesto cónicamente tiene una distribución de frente de pulso axisimétrica, entonces la intensidad del centro geométrico del paquete de ondas de rayos X generado, como se muestra en la Figura 2, puede ser superluminal constante, subluminal constante, superluminal acelerada y subluminal desacelerada. Incluso la combinación de un espejo deformable y un modulador de luz espacial de tipo fase puede producir una forma espacio-temporal arbitraria del frente de pulso y luego producir una velocidad de transmisión arbitraria controlable. El efecto físico anterior y su tecnología de modulación pueden transformar la "distorsión" del frente de pulso en "control" del frente de pulso, y luego realizar el propósito de modular la velocidad de transmisión del láser ultracorto ultrapotente.

HIGO. 2 Los pulsos de luz (a) constante más rápido que la luz, (b) subluz constante, (c) acelerado más rápido que la luz y (d) subluz desacelerado generados por superposición se encuentran en el centro geométrico de la región de superposición.

Aunque el descubrimiento de la distorsión del frente de pulso es anterior al del láser súper ultracorto, ha suscitado gran preocupación junto con el desarrollo del láser súper ultracorto. Durante mucho tiempo, no es propicio para la realización del objetivo principal del láser súper ultracorto: la intensidad de la luz de enfoque ultraalta, y los investigadores han estado trabajando para suprimir o eliminar diversas distorsiones del frente de pulso. Hoy en día, cuando la "distorsión del frente de pulso" se ha convertido en "control del frente de pulso", se ha logrado la regulación de la velocidad de transmisión del láser súper ultracorto, proporcionando nuevos medios y nuevas oportunidades para la aplicación del láser súper ultracorto en Física del láser de alto campo.