Ännert d'Pulsgeschwindegkeet vum superstaarken Ultrakuerzlaser

Ännert d'Pulsgeschwindegkeet vun dersuperstaarken Ultrakuerzlaser

Super-ultra-kuerz Laser bezéie sech am Allgemengen op Laserimpulser mat Pulsbreeten vun Zénger an Honnerte vu Femtosekonnen, enger Spëtzeleeschtung vun Terawatt a Petawatt, an hirer fokusséierter Liichtintensitéit iwwerschreit 1018 W/cm2. Super-ultra-kuerz Laser a seng generéiert Superstralungsquell an Héichenergiepartikelquell hunn e breede Spektrum u Applikatiounswäert a ville Grondfuerschungsrichtungen wéi Héichenergiephysik, Partikelphysik, Plasmaphysik, Kärphysik an Astrophysik, an d'Resultater vun de wëssenschaftleche Fuerschungsresultater kënnen dann den zoustännegen High-Tech-Industrien, der Medizin, der Gesondheet, der Ëmweltenergie an der nationaler Verteidegungssécherheet déngen. Zënter der Erfindung vun der gezwitscherter Pulsverstärkungstechnologie am Joer 1985 ass den éischte Beat-Watt op der Welt entstanen.LaserAm Joer 1996 an der Fäerdegstellung vum éischten 10-Beat-Watt-Laser vun der Welt am Joer 2017, war de Fokus vum Super-Ultra-Kuerz-Laser an der Vergaangenheet haaptsächlech drop aus, dat "intensivst Liicht" z'erreechen. An de leschte Jore hunn Studien gewisen, datt ënner der Bedingung vun den Erhalen vun de Superlaserimpulser, wann d'Impulstransmissiounsgeschwindegkeet vum Super-Ultra-Kuerz-Laser kontrolléiert ka ginn, en duebelt Resultat mat der hallwer Ustrengung a verschiddene physikaleschen Uwendungen brénge kann, wat erwaart gëtt, d'Gréisst vum Super-Ultra-Kuerz-Laser ze reduzéieren.Laserapparater, awer säin Effekt an Héichfeld-Laserphysikexperimenter verbesseren.

Verzerrung vun der Pulsfront vun engem ultrastaarken Ultrakuerzen Laser
Fir d'Spëtzeleistung ënner limitéierter Energie z'erreechen, gëtt d'Pulsbreet op 20~30 Femtosekonnen reduzéiert andeems d'Verstärkungsbandbreet vergréissert gëtt. D'Pulsenergie vum aktuellen 10-Beak-Watt Ultra-Kuerzlaser ass ongeféier 300 Joule, an de niddrege Schuedschwellwäert vum Kompressorgitter mécht d'Stralöffnung allgemeng méi grouss wéi 300 mm. De Pulsstral mat enger Pulsbreet vun 20~30 Femtosekonnen an enger Apertur vun 300 mm kann d'raimlech-zäitlech Kopplungsverzerrung liicht toleréieren, besonnesch d'Verzerrung vun der Pulsfront. Figur 1 (a) weist d'raimlech-zäitlech Trennung vun der Pulsfront an der Phasfront, déi duerch d'Stralrolldispersioun verursaacht gëtt, an déi éischt weist eng "raimlech-zäitlech Kippung" relativ zu der zweeter. Déi aner ass déi méi komplex "Krümmung vun der Raumzäit", déi vum Lënsesystem verursaacht gëtt. FIG. 1 (b) weist d'Auswierkunge vun der idealer Pulsfront, der geneigter Pulsfront an der gebéiter Pulsfront op d'raimlech-zäitlech Verzerrung vum Liichtfeld um Zil. Dofir gëtt déi fokusséiert Liichtintensitéit staark reduzéiert, wat net fir déi staark Feldanwendung vum super-ultrakuerze Laser gëeegent ass.

FIG. 1 (a) d'Kippung vun der Pulsfront, verursaacht duerch de Prisma an d'Gitter, an (b) den Effekt vun der Verzerrung vun der Pulsfront op d'Raumzäit-Liichtfeld um Zil

Pulsgeschwindegkeetskontroll vun ultra staarkerUltrakuerzlaser
Aktuell hunn Bessel-Strahlen, déi duerch konesch Superpositioun vu Planewellen produzéiert ginn, hiren Uwendungswäert an der Héichfeldlaserphysik gewisen. Wann e konesch iwwerlagerten gepulste Stral eng axialsymmetresch Pulsfrontverdeelung huet, da kann d'geometresch Zentrumsintensitéit vum generéierte Röntgenwellepaket, wéi an der Figur 2 gewisen, konstant superluminal, konstant subluminal, beschleunegt superluminal a verzögert subluminal sinn. Souguer d'Kombinatioun vun engem deforméierbare Spigel an engem Phasentyp raimleche Liichtmodulator kann eng arbiträr raimlech-zäitlech Form vun der Pulsfront produzéieren an dann eng arbiträr kontrolléierbar Transmissiounsgeschwindegkeet produzéieren. Den uewe genannten physikaleschen Effekt a seng Modulatiounstechnologie kënnen d'"Verzerrung" vun der Pulsfront an eng "Kontroll" vun der Pulsfront transforméieren an dann den Zweck vun der Modulatioun vun der Transmissiounsgeschwindegkeet vun engem ultrastaarken ultrakuerzen Laser erfëllen.

FIG. 2 Déi (a) konstant méi séier wéi d'Liicht, (b) konstant Ënnerliicht, (c) beschleunegt méi séier wéi d'Liicht, an (d) verzögert Ënnerliicht Liichtimpulser, déi duerch Superpositioun generéiert ginn, sinn am geometresche Zentrum vun der Superpositiounsregioun lokaliséiert.

Och wann d'Entdeckung vun der Pulsfrontverzerrung méi fréi wéi beim Super-Ultra-Kuerzlaser staamt, gouf se zesumme mat der Entwécklung vum Super-Ultra-Kuerzlaser wäit verbreet. Laang Zäit ass et net bäidroe fir d'Erreeche vum Kärzil vum Super-Ultra-Kuerzlaser - ultrahéich fokusséierend Liichtintensitéit -, an d'Fuerscher hunn drun geschafft, verschidde Pulsfrontverzerrungen z'ënnerdrécken oder ze eliminéieren. Haut, wou sech d'"Pulsfrontverzerrung" zu enger "Pulsfrontkontroll" entwéckelt huet, huet se d'Reguléierung vun der Transmissiounsgeschwindegkeet vum Super-Ultra-Kuerzlaser erreecht, wat nei Mëttelen an nei Méiglechkeeten fir d'Uwendung vum Super-Ultra-Kuerzlaser an der Héichfeldlaserphysik bitt.