Ngaganti kecepatan pulsalaser ultrapondok anu super kuat
Laser super ultra-pondok umumna nujul kana pulsa laser kalayan lébar pulsa puluhan sareng ratusan femtodetik, kakuatan puncak terawatt sareng petawatt, sareng inténsitas cahaya anu difokuskeun ngaleuwihan 1018 W/cm2. Laser super ultra-pondok sareng sumber radiasi super anu dihasilkeun sareng sumber partikel énergi tinggi gaduh rupa-rupa nilai aplikasi dina seueur arah panalungtikan dasar sapertos fisika énergi tinggi, fisika partikel, fisika plasma, fisika nuklir sareng astrofisika, sareng kaluaran hasil panalungtikan ilmiah teras tiasa ngalayanan industri téknologi tinggi anu relevan, kaséhatan médis, énergi lingkungan sareng kaamanan pertahanan nasional. Kusabab kapanggihna téknologi amplifikasi pulsa chirped dina taun 1985, munculna watt ketukan munggaran di dunyalaserdina taun 1996 sareng réngséna laser 10-ketukan watt munggaran di dunya dina taun 2017, fokus laser super ultra-pondok di jaman baheula utamina pikeun ngahontal "cahaya anu paling kuat". Dina sababaraha taun ka pengker, panilitian nunjukkeun yén dina kaayaan ngajaga pulsa super laser, upami kecepatan transmisi pulsa laser super ultra-pondok tiasa dikontrol, éta tiasa ngahasilkeun hasil dua kali lipat kalayan satengah usaha dina sababaraha aplikasi fisik, anu diperkirakeun bakal ngirangan skala super ultra-pondok.alat laser, tapi ningkatkeun pangaruhna dina ékspérimén fisika laser médan luhur.
Distorsi hareup pulsa laser ultrapondok anu ultra-kuat
Pikeun kéngingkeun kakuatan puncak dina énergi anu kawates, lébar pulsa dikirangan janten 20 ~ 30 femtodetik ku cara ngagedekeun bandwidth gain. Énergi pulsa tina laser ultra-pondok 10-beak-watt ayeuna nyaéta sakitar 300 joule, sareng ambang karusakan anu handap tina kisi kompresor ngajantenkeun aperture sinar umumna langkung ageung tibatan 300 mm. Sinar pulsa kalayan lébar pulsa 20 ~ 30 femtodetik sareng aperture 300 mm gampang pikeun nahan distorsi kopling spatiotemporal, khususna distorsi hareup pulsa. Gambar 1 (a) nunjukkeun pamisahan spatio-temporal tina hareup pulsa sareng hareup fase anu disababkeun ku dispersi peran sinar, sareng anu sateuacanna nunjukkeun "miring spatio-temporal" relatif ka anu terakhir. Anu sanésna nyaéta "kelengkungan rohangan-waktos" anu langkung rumit anu disababkeun ku sistem lénsa. Gambar 1 (b) nunjukkeun pangaruh hareup pulsa idéal, hareup pulsa condong sareng hareup pulsa bengkok dina distorsi spatio-temporal tina médan cahaya dina target. Hasilna, inténsitas cahaya anu fokus ngurangan pisan, anu henteu kondusif pikeun aplikasi medan anu kuat tina laser super ultra-pondok.
Gambar 1 (a) kemiringan hareup pulsa anu disababkeun ku prisma sareng kisi-kisi, sareng (b) pangaruh distorsi hareup pulsa kana medan cahaya ruang-waktu dina target
Kontrol laju pulsa ultra-kuatlaser ultrapondok
Ayeuna, sinar Bessel anu dihasilkeun ku superposisi kerucut gelombang pesawat parantos nunjukkeun nilai aplikasi dina fisika laser medan tinggi. Upami sinar pulsa anu ditumpuk sacara kerucut gaduh distribusi payun pulsa aksisimetris, maka inténsitas pusat géométri tina pakét gelombang sinar-X anu dihasilkeun sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 2 tiasa janten superluminal konstan, subluminal konstan, superluminal anu dipercepat, sareng subluminal anu diperlambat. Bahkan kombinasi eunteung anu tiasa dideformasi sareng modulator cahaya spasial tipe fase tiasa ngahasilkeun bentuk spatio-temporal anu teu teratur tina payun pulsa, teras ngahasilkeun kecepatan transmisi anu tiasa dikontrol sacara teu teratur. Pangaruh fisik di luhur sareng téknologi modulasi na tiasa ngarobih "distorsi" payun pulsa janten "kontrol" payun pulsa, teras ngawujudkeun tujuan modulasi kecepatan transmisi laser ultra-pondok anu ultra-kuat.
Gambar 2 Pulsa cahaya subcahaya anu (a) konstan leuwih gancang tibatan cahaya, (b) cahaya subcahaya anu konstan, (c) anu dipercepat leuwih gancang tibatan cahaya, sareng (d) anu diperlambat anu dihasilkeun ku superposisi ayana di puseur géométri daérah superposisi.
Sanaos kapanggihna distorsi hareup pulsa langkung awal tibatan laser super ultra-pondok, éta parantos seueur diperhatoskeun sasarengan sareng kamekaran laser super ultra-pondok. Salila waktos anu lami, éta henteu kondusif pikeun ngawujudkeun tujuan inti laser super ultra-pondok - inténsitas cahaya fokus ultra-luhur, sareng para panaliti parantos damel pikeun ngirangan atanapi ngaleungitkeun rupa-rupa distorsi hareup pulsa. Ayeuna, nalika "distorsi hareup pulsa" parantos berkembang janten "kontrol hareup pulsa", éta parantos ngahontal pangaturan kecepatan transmisi laser super ultra-pondok, nyayogikeun cara énggal sareng kasempetan énggal pikeun aplikasi laser super ultra-pondok dina fisika laser medan luhur.
Waktos posting: 13 Méi-2024