Pakeiskite itin stipraus ultratrumpojo lazerio impulso greitį

Pakeiskite pulso greitįitin stiprus ultratrumpasis lazeris

Itin trumpi lazeriai paprastai reiškia lazerio impulsus, kurių impulsų plotis yra dešimtys ir šimtai femtosekundžių, didžiausia teravatų ir petavatų galia, o jų fokusuotos šviesos intensyvumas viršija 1018 W/cm2. Itin trumpas lazeris ir jo generuojamas super spinduliuotės šaltinis bei didelės energijos dalelių šaltinis turi platų pritaikymo vertę daugelyje pagrindinių mokslinių tyrimų krypčių, tokių kaip didelės energijos fizika, dalelių fizika, plazmos fizika, branduolių fizika ir astrofizika, taip pat mokslinės produkcijos išeiga. tyrimų rezultatai gali pasitarnauti atitinkamoms aukštųjų technologijų pramonės šakoms, medicinos sveikatai, aplinkos energijai ir krašto apsaugos saugumui. Nuo tada, kai 1985 m. buvo išrasta čirpiojo impulso stiprinimo technologija, atsirado pirmasis pasaulyje ritminis vatas.lazeris1996 m., o 2017 m. baigus statyti pirmąjį pasaulyje 10 vatų galios lazerį, itin trumpas lazeris praeityje daugiausia buvo skirtas pasiekti „intensyviausią šviesą“. Pastaraisiais metais atlikti tyrimai parodė, kad esant super lazerio impulsų palaikymui, jei galima valdyti itin trumpo lazerio impulsų perdavimo greitį, kai kuriose fizinėse programose jis gali duoti dvigubai didesnį rezultatą su perpus mažiau pastangų, ko tikimasi. sumažinti itin trumpo mastolazeriniai prietaisai, bet pagerinti jo poveikį didelio lauko lazerio fizikos eksperimentuose.

Itin stipraus ultratrumpojo lazerio impulsinio priekio iškraipymas
Norint gauti didžiausią galią esant ribotai energijai, padidinus stiprinimo dažnių juostos plotį, impulso plotis sumažinamas iki 20–30 femtosekundžių. Dabartinio 10 vatų itin trumpo lazerio impulso energija yra apie 300 džaulių, o dėl mažo kompresoriaus grotelių pažeidimo slenksčio pluošto diafragma paprastai yra didesnė nei 300 mm. Impulso pluoštas su 20–30 femtosekundžių impulso pločiu ir 300 mm diafragma lengvai perkelia erdvėlaikio jungties iškraipymus, ypač impulso priekio iškraipymus. 1 (a) paveiksle parodytas impulso fronto ir fazės fronto erdvės ir laiko atskyrimas, kurį sukelia pluošto vaidmens dispersija, o pirmasis rodo „erdvinį ir laiko posvyrį“, palyginti su pastaruoju. Kitas yra sudėtingesnis „erdvės-laiko kreivumas“, kurį sukelia objektyvo sistema. Fig. 1 (b) parodytas idealaus impulso priekio, pasvirusio impulso priekio ir sulenkto impulso priekio poveikis taikinio šviesos lauko erdvės ir laiko iškraipymui. Dėl to labai sumažėja sufokusuotos šviesos intensyvumas, o tai nepadeda stipriam itin trumpo lazerio lauko taikymui.

Fig. 1 a) prizmės ir gardelės sukeltas impulsinio fronto pokrypis ir b) impulsinio fronto iškraipymo poveikis taikinio erdvės ir laiko šviesos laukui.

Itin stiprus pulso greičio valdymasultratrumpasis lazeris
Šiuo metu Besselio pluoštai, pagaminti kūginės plokštumos bangų superpozicijos būdu, parodė taikymo vertę didelio lauko lazerio fizikoje. Jei kūgiškai uždengtas impulsinis pluoštas turi ašiesimetrinį priekinį impulsų pasiskirstymą, tada sugeneruoto rentgeno bangų paketo geometrinio centro intensyvumas, kaip parodyta 2 paveiksle, gali būti pastovus superluminal, pastovus subluminal, pagreitintas superluminal ir sulėtintas subluminalinis. Netgi deformuojamo veidrodžio ir fazinio tipo erdvinio šviesos moduliatoriaus derinys gali sukurti savavališką impulsų fronto erdvės ir laiko formą, o tada sukurti savavališką valdomą perdavimo greitį. Aukščiau pateiktas fizinis efektas ir jo moduliavimo technologija gali transformuoti impulsų fronto „iškraipymą“ į impulso fronto „kontrolę“, o tada įgyvendinti tikslą moduliuoti itin stipraus itin trumpo lazerio perdavimo greitį.

Fig. 2 (a) pastovūs, greitesni už šviesą, (b) pastovūs subšvietimai, (c) pagreitinti greičiau už šviesą ir (d) sulėtėję sublightos šviesos impulsai, kuriuos sukuria superpozicija, yra superpozicijos srities geometriniame centre.

Nors impulsų priekio iškraipymas buvo atrastas anksčiau nei ypač trumpas lazeris, jis buvo plačiai susirūpinęs kartu su itin trumpo lazerio kūrimu. Ilgą laiką tai nepadeda įgyvendinti pagrindinio itin trumpo lazerio tikslo – itin didelio fokusavimo šviesos intensyvumo, o mokslininkai stengėsi nuslopinti arba panaikinti įvairius impulsų fronto iškraipymus. Šiandien, kai „impulsinio priekio iškraipymas“ peraugo į „impulsinį priekinį valdymą“, jis pasiekė itin trumpo lazerio perdavimo greičio reguliavimą, suteikdamas naujas priemones ir naujas galimybes pritaikyti itin trumpą lazerį. didelio lauko lazerio fizika.