سرعت پالس لیزر Ultrashort فوق العاده قوی را تغییر دهید

سرعت نبض را تغییر دهیدلیزر فوق العاده قوی Ultrashort

لیزرهای فوق العاده کوتاه به طور کلی به پالس های لیزری با عرض پالس ده ها و صدها فموتوس ثانیه ، قدرت اوج تروات و پتاوات اشاره می کنند و شدت نور متمرکز آنها از 1018 W/cm2 فراتر می رود. لیزر فوق العاده کوتاه فوق العاده کوتاه و منبع ذرات فوق العاده اشعه و منبع ذرات با انرژی بالا در بسیاری از جهت های تحقیقاتی اساسی مانند فیزیک انرژی بالا ، فیزیک ذرات ، فیزیک پلاسما ، فیزیک هسته ای ، فیزیک هسته ای و اخترفیزیک و خروجی نتایج تحقیقات علمی می تواند در خدمت صنایع مربوطه ، بهداشت پزشکی ، انرژی محیط زیست ، انرژی محیط زیست و امنیت دفاعی ملی باشد. از زمان اختراع فناوری تقویت پالس در سال 1985 ، ظهور اولین ضرب و شتم جهان واتلیزردر سال 1996 و تکمیل لیزر 10 وات 10 ضرب و شتم جهان در سال 2017 ، تمرکز لیزر فوق العاده کوتاه در گذشته عمدتاً برای دستیابی به "شدیدترین نور" بوده است. در سالهای اخیر ، مطالعات نشان داده اند که تحت شرایط حفظ پالس های فوق العاده لیزر ، اگر سرعت انتقال پالس لیزر فوق العاده کوتاه کنترل شود ، ممکن است با نیمی از تلاش در برخی از کاربردهای فیزیکی ، دو برابر شود ، که انتظار می رود مقیاس فوق العاده فوق العاده کوتاه را کاهش دهددستگاه های لیزر، اما تأثیر آن را در آزمایش های فیزیک لیزر بالا بهبود بخشید.

اعوجاج جبهه پالس لیزر Ultrahort فوق العاده قوی
به منظور به دست آوردن قدرت اوج تحت انرژی محدود ، عرض پالس با افزایش پهنای باند افزایش به 30 femtoseconds 20 ~ کاهش می یابد. انرژی پالس لیزر فوق العاده کوتاه 10-watt-watt فعلی حدود 300 ژول است و آستانه آسیب کم رنده کمپرسور باعث می شود که دیافراگم پرتو به طور کلی از 300 میلی متر بیشتر باشد. پرتو پالس با عرض پالس فموتوس ثانیه 20 ~ 30 و دیافراگم 300 میلی متر به راحتی قابل حمل اعوجاج جفت مکانی ، به ویژه اعوجاج جبهه پالس است. شکل 1 (a) جداسازی فضایی-زمانی از جبهه پالس و جبهه فاز ناشی از پراکندگی نقش پرتو را نشان می دهد ، و اولی "شیب فضایی-زمانی" نسبت به دومی را نشان می دهد. مورد دیگر "انحنای فضا-زمان" پیچیده تر ناشی از سیستم لنز است. شکل 1 (ب) اثرات جلوی پالس ایده آل ، جلوی پالس شیب دار و جلوی پالس خم شده را در اعوجاج فضا-زمانی از میدان نور روی هدف نشان می دهد. در نتیجه ، شدت نور متمرکز تا حد زیادی کاهش می یابد ، که این امر به استفاده از میدان قوی لیزر فوق العاده کوتاه منجر نمی شود.

شکل 1 (الف) شیب جبهه پالس ناشی از منشور و توری ، و (ب) تأثیر اعوجاج جبهه پالس در میدان نور فضا-زمان بر روی هدف

کنترل سرعت پالس فوق العاده قویلیزر
در حال حاضر ، پرتوهای بسل تولید شده توسط مخروط مخروطی امواج هواپیما ، ارزش کاربردی را در فیزیک لیزر بالا نشان داده اند. اگر یک پرتو پالس به صورت مخرب دارای یک توزیع جلو پالس محوری باشد ، شدت مرکز هندسی بسته موج اشعه ایکس تولید شده همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است می تواند فوقانی ثابت ، ساقه ثابت ، فوق العاده شتاب و شتاب آور باشد. حتی ترکیبی از آینه های تغییر شکل قابل تغییر و نوع فاز تعدیل کننده نوری مکانی می تواند شکل فضایی-زمانی دلخواه از جلو پالس را ایجاد کند و سپس سرعت انتقال قابل کنترل خودسرانه را ایجاد کند. اثر فیزیکی فوق و فناوری مدولاسیون آن می تواند "اعوجاج" جبهه پالس را به "کنترل" جبهه پالس تبدیل کرده و سپس هدف از تعدیل سرعت انتقال لیزر فوق العاده کوتاه فوق العاده کوتاه را تحقق بخشد.

شکل 2 (الف) ثابت سریعتر از نور ، (ب) زیرمجموعه ثابت ، (ج) پالس های نور زیر نور سریعتر از نور سریعتر و (د) در مرکز هندسی منطقه ابراز شده واقع شده است.

اگرچه کشف اعوجاج جلوی پالس زودتر از لیزر فوق العاده کوتاه است ، اما به همراه توسعه لیزر فوق العاده کوتاه ، به طور گسترده نگران شده است. برای مدت طولانی ، این امر برای تحقق هدف اصلی لیزر فوق العاده کوتاه-شدت نور با تمرکز فوق العاده بالا ، مساعد نیست و محققان در تلاشند برای سرکوب یا از بین بردن اعوجاج مختلف پالس جلو تلاش کنند. امروز ، هنگامی که "اعوجاج جلوی پالس" به "کنترل جلو پالس" تبدیل شده است ، به تنظیم سرعت انتقال لیزر فوق العاده کوتاه ، وسایل جدید و فرصت های جدید برای استفاده از لیزر فوق العاده کوتاه در فیزیک لیزر با میدان بالا رسیده است.