قم بتغيير سرعة النبض للليزر الفائق الشديد

تغيير سرعة النبض منليزر فائقة القوية

تشير الليزر الفائقة الشديدة عمومًا إلى نبضات الليزر بعرض النبض من عشرات ومئات من الفمتوثانية ، وقوة ذروة Terawatts و Petawatts ، وتتجاوز شدة الضوء المركزة 1018 واط/سم 2. إن الليزر الفائق الفائق ومصدره الناتج عن الإشعاع الفائق ومصدر جسيمات الطاقة العالي لديه مجموعة واسعة من قيمة التطبيق في العديد من اتجاهات البحث الأساسية مثل فيزياء الطاقة العالية ، وفيزياء الجسيمات ، وفيزياء البلازما ، والفيزياء النووية والفيزياء الفلكية ، ويمكن أن يخدم ناتج نتائج البحث العلمي ذي الصلة ذات الصلة بالتكنولوجيا والطاقة الطبية والطاقة البيئية الوطنية. منذ اختراع تقنية تضخيم النبضات في عام 1985 ، ظهور أول فوز في العالم واتالليزرفي عام 1996 وإكمال أول 10 وات في العالم في العالم في عام 2017 ، كان تركيز ليزر فائق القصة في الماضي هو تحقيق "الضوء الأكثر كثافة". في السنوات الأخيرة ، أظهرت الدراسات أنه في ظل حالة الحفاظ على نبضات الليزر الفائقة ، إذا كانت سرعة انتقال النبض للليزر الفائق الفائق ، فقد يجلب ضعف النتيجة مع نصف الجهد في بعض التطبيقات المادية ، والتي من المتوقع أن تقلل من حجم الفائقة الفائقةأجهزة الليزر، ولكن تحسين تأثيرها في تجارب الفيزياء الليزر عالية المجال.

تشويه أمام نبضات النبض من الليزر الفائق القوي
من أجل الحصول على ذروة الطاقة في ظل طاقة محدودة ، يتم تقليل عرض النبض إلى 20 ~ 30 FemtoSeconds عن طريق توسيع نطاق النطاق الترددي. تبلغ طاقة النبض للليزر الحالي المتطرف 10 وات في حوالي 300 جول ، كما أن عتبة التلف المنخفضة لضاغط الصريف تجعل فتحة الشعاع أكبر من 300 مم بشكل عام. من السهل حمل شعاع النبض مع 20 ~ 30 Femtosecond Pulse Width وفتحة 300 مم من تشوه الاقتران الزماني المكاني ، وخاصة تشويه جبهة النبض. يوضح الشكل 1 (أ) الفصل المكاني والزماني لواجهة النبض وواجهة الطور الناتجة عن تشتت دور الشعاع ، ويظهر الأول "إمالة مكانية زمانية" بالنسبة إلى الأخير. والآخر هو "انحناء الزمان" الأكثر تعقيدًا الناجم عن نظام العدسة. تين. 1 (ب) يوضح تأثيرات الأمامية النبضية المثالية ، الأمامية النبضة المائلة ونبرة النبض المنحنى على التشويه المكاني والزماني لحقل الضوء على الهدف. ونتيجة لذلك ، يتم تقليل شدة الضوء المركزة بشكل كبير ، وهو ما لا يفضي إلى التطبيق الحقل القوي للليزر الفائق الفائق.

تين. 1 (أ) إمالة جبهة النبض الناتجة عن المنشور والشبكة ، و (ب) تأثير تشويه جبهة النبض على حقل ضوء الزمان على الهدف

التحكم في سرعة النبض من فوليتراUltrashort ليزر
في الوقت الحاضر ، أظهرت عوارض Bessel التي تنتجها التراكب المخروطي لموجات الطائرة قيمة التطبيق في فيزياء الليزر عالية المجال. إذا كانت شعاع نبض مخرب مخروطًا يحتوي على توزيع أمامي نبض محوري ، فإن شدة المركز الهندسي لحزمة موجة الأشعة السينية التي تم إنشاؤها كما هو موضح في الشكل 2 يمكن أن تكون ثابتة فائقة ، متسعة ، متسارع ، فائقة الأزرق ، ومبهجة. حتى مزيج من المرآة القابلة للتشوه ونوع الطور يمكن أن ينتج عن مُشَيَل الضوء المكاني شكلًا مكانيًا تعسفيًا من جبهة النبض ، ثم ينتج عنه سرعة نقل تعسفية يمكن التحكم فيها. يمكن أن يحول التأثير المادي المذكور أعلاه وتكنولوجيا التعديل "تشويه" واجهة النبض إلى "التحكم" في جبهة النبض ، ثم يدرك الغرض من تعديل سرعة الإرسال للليزر الفائق القوي.

تين. 2 (أ) مستمر أسرع من الضوء ، (ب) الإضاءة الفرعية الثابتة ، (ج) تسارعت أسرع من الضوء ، و (د) نبضات الضوء الفرعية المخللة التي تم إنشاؤها بواسطة تراكب تقع في المركز الهندسي لمنطقة التراكب

على الرغم من أن اكتشاف التشويه الأمامي للنبض هو في وقت أبكر من ليزر فائق الفائق ، إلا أنه كان قلقًا على نطاق واسع إلى جانب تطور الليزر الفائق القصيرة. لفترة طويلة ، لا يفضي إلى تحقيق الهدف الأساسي المتمثل في الليزر الفائق الفائق-المركز للغاية في التركيز على شدة الضوء ، ويعمل الباحثون على قمع أو القضاء على تشوهات نبضات مختلفة. اليوم ، عندما تطور "تشويه النبض الأمامي" إلى "التحكم في الأمام النبض" ، فقد حقق تنظيم سرعة انتقال الليزر الفائق الفائق ، مما يوفر وسائل جديدة وفرص جديدة لتطبيق ليزر فائق الفائق في الفيزياء الليزر عالية المجال.