Usba ang gikusgon sa pulso sa super-strong ultrashort laser

Usba ang gikusgon sa pulso sakusog kaayo nga ultrashort laser

Ang mga super ultra-mubo nga mga laser sa kasagaran nagtumong sa mga pulso sa laser nga adunay gilapdon sa pulso nga napulo ug gatusan ka mga femtosecond, peak nga gahum sa terawatts ug petawatts, ug ang ilang gipunting nga intensity sa kahayag milapas sa 1018 W / cm2. Ang super ultra-mubo nga laser ug ang namugna nga super radiation nga gigikanan ug ang taas nga gigikanan sa partikulo sa enerhiya adunay daghang halapad nga kantidad sa aplikasyon sa daghang sukaranan nga direksyon sa panukiduki sama sa pisika sa taas nga enerhiya, pisika sa partikulo, pisika sa plasma, pisika nukleyar ug astrophysics, ug ang output sa siyentipikanhong paagi. Ang mga resulta sa panukiduki mahimo unya nga magsilbi sa mga may kalabutan nga high-tech nga mga industriya, medikal nga kahimsog, kusog sa kinaiyahan ug seguridad sa depensa sa nasud. Sukad sa pag-imbento sa chirped pulse amplification technology niadtong 1985, ang pagtunga sa unang beat watt sa kalibutanlasersa 1996 ug ang pagkompleto sa kalibutan sa unang 10-beat watt laser sa 2017, ang focus sa super ultra-mubo nga laser sa nangagi mao ang nag-una sa pagkab-ot sa "labing grabe nga kahayag". Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga pagtuon nagpakita nga ubos sa kondisyon sa pagmintinar sa super laser pulses, kon ang pulso transmission speed sa super ultra-mubo nga laser mahimong kontrolado, kini mahimong dad-on sa doble ang resulta uban sa katunga sa paningkamot sa pipila ka pisikal nga mga aplikasyon, nga gilauman. aron makunhuran ang sukod sa super ultra-mubomga gamit sa laser, apan pauswagon ang epekto niini sa mga eksperimento sa high-field laser physics.

Distorsyon sa pulso atubangan sa ultra-strong ultrashort laser
Aron makuha ang peak power ubos sa limitado nga enerhiya, ang gilapdon sa pulso gipakunhod ngadto sa 20 ~ 30 femtoseconds pinaagi sa pagpadako sa gain bandwidth. Ang kusog sa pulso sa kasamtangan nga 10-beak-watt ultra-short laser maoy mga 300 joules, ug ang ubos nga kadaot nga threshold sa compressor grating naghimo sa beam aperture nga kasagarang labaw sa 300 mm. Ang pulse beam nga adunay 20 ~ 30 femtosecond pulse width ug 300 mm aperture dali nga madala ang spatiotemporal coupling distortion, labi na ang pagtuis sa atubangan sa pulso. Ang Figure 1 (a) nagpakita sa spatio-temporal nga pagbulag sa pulso sa atubangan ug sa bahin sa atubangan tungod sa pagsabwag sa papel sa beam, ug ang kanhi nagpakita sa usa ka "spatio-temporal tilt" nga may kalabotan sa naulahi. Ang lain mao ang mas komplikado nga "curvature of space-time" tungod sa sistema sa lens. FIG. 1 (b) nagpakita sa mga epekto sa sulundon nga pulso atubangan, hilig pulso atubangan ug gibawog pulso atubangan sa spatio-temporal pagtuis sa kahayag kapatagan sa target. Ingon sa usa ka resulta, ang naka-focus nga kahayag intensity kaayo pagkunhod, nga dili maayo sa lig-on nga field aplikasyon sa super ultra-mubo nga laser.

FIG. 1 (a) ang pagkiling sa atubangan sa pulso tungod sa prisma ug ang grating, ug (b) ang epekto sa pagtuis sa atubangan sa pulso sa space-time light field sa target

Pulse speed control sa ultra-strongultrashort nga laser
Sa pagkakaron, ang Bessel beams nga gihimo pinaagi sa conical superposition sa mga balod sa eroplano nagpakita sa bili sa paggamit sa high field laser physics. Kung ang usa ka conically superimposed pulsed beam adunay axisymmetric pulse front distribution, nan ang geometric center intensity sa namugna nga X-ray wave packet sama sa gipakita sa Figure 2 mahimong kanunay nga superluminal, constant subluminal, accelerated superluminal, ug decelerated subluminal. Bisan ang kombinasyon sa deformable mirror ug phase type spatial light modulator makahimo og arbitraryong spatio-temporal nga porma sa atubangan sa pulso, ug dayon makamugna og arbitraryong kontrolado nga transmission speed. Ang labaw sa pisikal nga epekto ug ang modulasyon nga teknolohiya niini makahimo sa pagbag-o sa "distorsyon" sa atubangan sa pulso ngadto sa "pagkontrol" sa atubangan sa pulso, ug dayon makaamgo sa katuyoan sa pag-modulate sa gikusgon sa transmission sa ultra-strong ultra-short laser.

FIG. 2 Ang (a) kanunay nga mas paspas kay sa kahayag, (b) kanunay nga sublight, (c) gipaspasan nga mas paspas kay sa kahayag, ug (d) decelerated nga sublight nga kahayag nga mga pulso nga namugna pinaagi sa superposition nahimutang sa geometric nga sentro sa superposition nga rehiyon

Bisan kung ang pagkadiskobre sa pagtuis sa atubangan sa pulso mas sayo kaysa sa super ultra-mubo nga laser, kini kaylap nga nabalaka kauban ang pag-uswag sa super ultra-mubo nga laser. Sulod sa dugay nga panahon, kini dili angay sa katumanan sa kinauyokan nga tumong sa super ultra-mubo nga laser - ultra-high focus nga kahayag intensity, ug ang mga tigdukiduki nagtrabaho sa pagsumpo o pagwagtang sa lain-laing mga pulso atubangan pagtuis. Karon, sa dihang ang "pulse front distortion" nahimo na nga "pulse front control", nakab-ot niini ang regulasyon sa transmission speed sa super ultra-short laser, nga naghatag og bag-ong paagi ug bag-ong mga oportunidad alang sa paggamit sa super ultra-short laser sa high-field nga laser physics.