التكنولوجيا واتجاهات تطوير ليزرات الأتوثانية في الصين

التكنولوجيا واتجاهات التنمية فيليزرات أتوثانيةفي الصين

أعلن معهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في عام 2013 عن نتائج قياس 160 نبضة أتوثانية معزولة. وقد تم توليد هذه النبضات المعزولة (IAPs) من قبل فريق البحث هذا بالاعتماد على التوافقيات عالية الرتبة الناتجة عن نبضات ليزرية دون 5 فيمتوثانية، مثبتة بواسطة طور الموجة الحاملة (CEP)، بمعدل تكرار 1 كيلوهرتز. وتم توصيف الخصائص الزمنية لنبضات الأتوثانية باستخدام مطيافية تمدد الأتوثانية. وتُظهر النتائج أن خط الحزمة هذا قادر على توفير نبضات أتوثانية معزولة بمدة نبضة تبلغ 160 أتوثانية وطول موجي مركزي 82 إلكترون فولت. وقد حقق الفريق إنجازات رائدة في مجال توليد مصادر الأتوثانية وتقنية مطيافية تمدد الأتوثانية. كما ستفتح مصادر الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذات الدقة الأتوثانية آفاقًا جديدة لتطبيقات فيزياء المادة المكثفة. في عام ٢٠١٨، أعلن معهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم عن خطة بناء جهاز قياس فائق السرعة متعدد التخصصات، يجمع بين مصادر ضوئية تعمل بترددات الأتوثانية ومحطات قياس متنوعة. سيمكن هذا الجهاز الباحثين من إجراء قياسات مرنة فائقة السرعة، تتراوح بين الأتوثانية والفمتوثانية، للعمليات فائقة السرعة في المادة، مع الحفاظ على دقة قياس الزخم والمكان. كما سيتيح لهم استكشاف ديناميكيات الإلكترونات فائقة السرعة على المستوى المجهري والتحكم بها في الذرات والجزيئات والأسطح والمواد الصلبة. سيُمهد هذا الطريق في نهاية المطاف لفهم وتطبيق الظواهر العيانية ذات الصلة، والتي تغطي تخصصات بحثية متعددة، مثل الفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء.

في عام 2020، اقترحت جامعة هوا تشونغ للعلوم والتكنولوجيا استخدام نهج بصري بالكامل لقياس وإعادة بناء نبضات الأتوثانية بدقة عالية من خلال تقنية البوابات البصرية المُحَلَّلة التردد. وفي العام نفسه، أفادت الأكاديمية الصينية للعلوم بنجاحها في توليد نبضات أتوثانية معزولة عن طريق تشكيل المجال الكهروضوئي لنبضة الفيمتو ثانية باستخدام تقنية البوابة الانتقائية ثنائية الضوء. وفي عام 2023، اقترح فريق من جامعة الدفاع الوطني للتكنولوجيا عملية إثبات سريعة، تُسمى qPROOF، لتوصيف نبضات الأتوثانية المعزولة ذات النطاق الترددي العريض للغاية.

في عام 2025، قام باحثون من الأكاديمية الصينية للعلوم في شنغهاي بتطويرليزرتعتمد تقنية التزامن على نظام تزامن زمني مُصمم بشكل مستقل، مما يُمكّن من قياس اضطراب الوقت بدقة عالية وتوفير تغذية راجعة فورية لأشعة الليزر ذات النبضات البيكوثانية. لم يقتصر الأمر على التحكم في اضطراب الوقت للنظام ضمن نطاق الأتوثانية فحسب، بل عزز أيضًا موثوقية النظام.نظام ليزرأثناء التشغيل طويل الأمد. يستطيع نظام التحليل والتحكم المُطوَّر إجراء تصحيح فوري لاضطراب التوقيت. في العام نفسه، استخدم الباحثون أيضًا ليزرات دوامات الزمكان ذات الكثافة النسبية (STOV) لتوليد نبضات أشعة غاما معزولة في نطاق الأتوثانية تحمل زخمًا زاويًا مداريًا جانبيًا.

يشهد مجال ليزرات الأتوثانية تطورًا سريعًا، يشمل جوانب متعددة من البحوث الأساسية إلى التطبيقات العملية. وبفضل جهود فرق البحث العلمي، وتطوير البنية التحتية، ودعم السياسات الوطنية، والتعاون والتبادل على الصعيدين المحلي والدولي، سيحظى موقع الصين في هذا المجال بآفاق نمو واسعة. ومع انضمام المزيد من الجامعات والمؤسسات البحثية إلى أبحاث ليزرات الأتوثانية، سيتم تخريج نخبة من الباحثين ذوي الرؤية العالمية والقدرات الابتكارية، مما يعزز التنمية المستدامة لعلم الأتوثانية. كما سيوفر المرفق الوطني الرئيسي لأبحاث الأتوثانية منصة بحثية رائدة للمجتمع العلمي، ويسهم إسهامًا كبيرًا في تقدم العلوم والتكنولوجيا.