Променете ја брзината на пулсот на суперсилниот ултракраток ласер

Променете ја брзината на пулсот насупер силен ултракраток ласер

Супер ултра-кратките ласери генерално се однесуваат на ласерски импулси со широчина на пулсот од десетици и стотици фемтосекунди, максимална моќност на теравати и петавати, а нивниот фокусиран интензитет на светлина надминува 1018 W/cm2. Супер ултракраткиот ласер и неговиот генериран извор на супер зрачење и извор на честички со висока енергија имаат широк опсег на апликативна вредност во многу основни истражувачки насоки како што се физика со висока енергија, физика на честички, физика на плазма, нуклеарна физика и астрофизика, како и резултатите од научните резултатите од истражувањето потоа можат да им служат на релевантните високотехнолошки индустрии, медицинското здравје, енергијата на животната средина и националната одбранбена безбедност. Од пронајдокот на технологијата за засилување на чврчоречки импулс во 1985 година, се појавија првите бит вати во светотласерскиво 1996 година и завршувањето на првиот светски ласер од 10 вати во 2017 година, фокусот на супер ултра-краткиот ласер во минатото главно беше да се постигне „најинтензивна светлина“. Во последниве години, студиите покажаа дека под услов да се одржуваат супер ласерски импулси, ако може да се контролира брзината на пренос на пулсот на супер ултракраткиот ласер, тоа може да донесе двојно поголем резултат со половина напор во некои физички апликации, што се очекува да се намали обемот на супер ултра-краткиласерски уреди, но го подобруваат неговиот ефект во експериментите со ласерска физика на високо поле.

Искривување на предниот дел на пулсот на ултрасилен ултракраток ласер
Со цел да се добие врвната моќност при ограничена енергија, ширината на пулсот се намалува на 20-30 фемтосекунди со зголемување на пропусниот опсег на засилување. Енергијата на пулсот на тековниот ултракраток ласер од 10 клунови е околу 300 џули, а нискиот праг на оштетување на решетката на компресорот го прави отворот на зракот генерално поголем од 300 mm. Зракот на пулсот со ширина на пулсот од 20~30 фемтосекунди и отвор од 300 mm е лесен за носење на просторнотемпоралното изобличување на спојката, особено изобличувањето на предниот дел на пулсот. Слика 1 (а) го прикажува просторно-временското одвојување на фронтот на импулсот и фазниот фронт предизвикан од дисперзијата на улогата на зракот, а првата покажува „просторно-временски наклон“ во однос на второто. Другото е покомплексното „искривување на простор-времето“ предизвикано од системот на леќите. Сл. 1 (б) ги прикажува ефектите на предниот дел на идеалниот импулс, предниот дел на наклонет импулс и предниот дел на свитканиот импулс на просторно-временското нарушување на светлосното поле на целта. Како резултат на тоа, интензитетот на фокусираната светлина е значително намален, што не е погодно за примена на силно поле на супер ултра-краткиот ласер.

Сл. 1 (а) наклонот на предниот дел на импулсот предизвикан од призмата и решетката и (б) ефектот на изобличувањето на фронтот на импулсот на просторно-временското светлосно поле на целта

Ултра-силна контрола на брзината на пулсотултракраток ласер
Во моментов, Беселовите зраци произведени со конусна суперпозиција на рамни бранови покажаа примена во ласерската физика на високо поле. Ако конусно надредениот импулсен зрак има осносиметрична предна дистрибуција на импулсот, тогаш интензитетот на геометрискиот центар на генерираниот пакет на рендгенски бранови како што е прикажано на слика 2 може да биде константно суперлуминално, константно сублуминално, забрзано суперлуминално и забавено сублуминално. Дури и комбинацијата на деформирачко огледало и просторен модулатор на светлина од фазен тип може да произведе произволна просторно-временска форма на предниот дел на импулсот, а потоа да произведе произволна контролирана брзина на пренос. Горенаведениот физички ефект и неговата технологија за модулација може да го трансформираат „изобличувањето“ на предниот дел на импулсот во „контрола“ на предниот дел на импулсот, а потоа да ја реализираат целта за модулирање на брзината на пренос на ултра силниот ултра-краток ласер.

Сл. 2 (а) константната побрза од светлината, (б) константната подсветлина, (в) забрзаната побрза од светлината и (г) успорените светлосни пулсирања генерирани од суперпозиција се наоѓаат во геометрискиот центар на областа на суперпозиција

Иако откритието на предното изобличување на импулсот е порано од супер ултра-краткиот ласер, тоа беше широко загрижено заедно со развојот на супер ултра-краткиот ласер. Долго време, тоа не е погодно за реализација на основната цел на супер ултра-краткиот ласер - ултра-висок интензитет на светлина со фокусирање, а истражувачите работеа на потиснување или елиминирање на разни изобличувања на предниот пулс. Денес, кога „изобличувањето на предниот дел на импулсот“ се разви во „контрола на предниот импулс“, постигна регулација на брзината на пренос на супер ултра-кратки ласер, обезбедувајќи нови средства и нови можности за примена на супер ултра-краток ласер во ласерска физика на високо поле.