Newid cyflymder pwls ylaser uwch-fyr cryf iawn
Yn gyffredinol, mae laserau uwch-fer iawn yn cyfeirio at bylsau laser gyda lled byls o ddegau a channoedd o femtoeiliadau, pŵer brig o terawatiau a petawatiau, a'u dwyster golau wedi'i ffocysu yn fwy na 1018 W/cm2. Mae gan laser uwch-fer iawn a'i ffynhonnell uwch-ymbelydredd a ffynhonnell gronynnau ynni uchel a gynhyrchir ganddo ystod eang o werth cymhwysiad mewn llawer o gyfeiriadau ymchwil sylfaenol megis ffiseg ynni uchel, ffiseg gronynnau, ffiseg plasma, ffiseg niwclear ac astroffiseg, a gall allbwn canlyniadau ymchwil wyddonol wasanaethu'r diwydiannau uwch-dechnoleg perthnasol, iechyd meddygol, ynni amgylcheddol a diogelwch amddiffyn cenedlaethol. Ers dyfeisio technoleg ymhelaethu bylsau sibrwd ym 1985, ymddangosodd y wat curiad cyntaf yn y byd.laserym 1996 a chwblhau laser 10-curiad wat cyntaf y byd yn 2017, ffocws laser uwch-fer yn bennaf yn y gorffennol fu cyflawni'r "golau mwyaf dwys". Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae astudiaethau wedi dangos, o dan yr amod cynnal curiadau laser uwch, os gellir rheoli cyflymder trosglwyddo curiadau laser uwch-fer, y gall ddod â dwywaith y canlyniad gyda hanner yr ymdrech mewn rhai cymwysiadau ffisegol, a disgwylir i hyn leihau graddfa uwch-fer.dyfeisiau laser, ond gwella ei effaith mewn arbrofion ffiseg laser maes uchel.
Ystumio blaen pwls laser uwch-fyr cryf iawn
Er mwyn cael y pŵer brig o dan ynni cyfyngedig, mae lled y pwls yn cael ei leihau i 20 ~ 30 femtosecond trwy ehangu'r lled band enillion. Mae ynni pwls y laser ultra-fyr 10-pig-wat cyfredol tua 300 joule, ac mae trothwy difrod isel y grat cywasgydd yn gwneud agorfa'r trawst yn gyffredinol yn fwy na 300 mm. Mae'r trawst pwls gyda lled pwls 20 ~ 30 femtosecond ac agorfa 300 mm yn hawdd i gario'r ystumio cyplu gofod-amserol, yn enwedig ystumio'r blaen pwls. Mae Ffigur 1 (a) yn dangos y gwahanu gofod-amserol rhwng y blaen pwls a'r blaen cyfnod a achosir gan wasgariad rôl y trawst, ac mae'r cyntaf yn dangos "gogwydd gofod-amserol" o'i gymharu â'r olaf. Y llall yw'r "cromlin gofod-amser" mwy cymhleth a achosir gan y system lens. Mae FFIG. 1 (b) yn dangos effeithiau blaen pwls delfrydol, blaen pwls gogwydd a blaen pwls plygedig ar ystumio gofod-amserol y maes golau ar y targed. O ganlyniad, mae dwyster y golau ffocysedig yn cael ei leihau'n fawr, nad yw'n ffafriol i gymhwyso maes cryf laser uwch-fer.
FFIG. 1 (a) gogwydd blaen y pwls a achosir gan y prism a'r grat, a (b) effaith ystumio blaen y pwls ar y maes golau gofod-amser ar y targed
Rheoli cyflymder pwls uwch-gryflaser ultrashort
Ar hyn o bryd, mae trawstiau Bessel a gynhyrchir trwy uwchosodiad conigol tonnau plân wedi dangos gwerth cymhwysiad mewn ffiseg laser maes uchel. Os oes gan drawst pwls wedi'i uwchosod yn gonig ddosbarthiad blaen pwls echelin-gymesur, yna gall dwyster canol geometrig y pecyn tonnau pelydr-X a gynhyrchir fel y dangosir yn Ffigur 2 fod yn uwchluminal cyson, isluminal cyson, uwchluminal cyflymedig, ac isluminal arafedig. Gall hyd yn oed y cyfuniad o ddrych anffurfadwy a modiwleiddiwr golau gofodol math cyfnod gynhyrchu siâp gofodol-amserol mympwyol o flaen y pwls, ac yna cynhyrchu cyflymder trosglwyddo rheoladwy mympwyol. Gall yr effaith gorfforol uchod a'i thechnoleg modiwleiddio drawsnewid "ystumio" blaen y pwls yn "rheolaeth" blaen y pwls, ac yna gwireddu pwrpas modiwleiddio cyflymder trosglwyddo laser uwch-fyr cryf iawn.
FFIG. 2 Mae'r pylsau golau (a) cyson cyflymach na golau, (b) isoleuadau cyson, (c) cyflymach cyflymach na golau, a (d) isoleuadau araf a gynhyrchir gan uwchosodiad wedi'u lleoli yng nghanol geometrig y rhanbarth uwchosodiad.
Er bod darganfod ystumio blaen pwls yn gynharach na laser uwch-fer, mae wedi bod yn destun pryder eang ynghyd â datblygiad laser uwch-fer. Ers amser maith, nid yw wedi bod yn ffafriol i wireddu prif nod laser uwch-fer - dwyster golau ffocysu uwch-uchel, ac mae ymchwilwyr wedi bod yn gweithio i atal neu ddileu amrywiol ystumio blaen pwls. Heddiw, pan fydd yr "ystumio blaen pwls" wedi datblygu i fod yn "rheolaeth blaen pwls", mae wedi cyflawni rheoleiddio cyflymder trosglwyddo laser uwch-fer, gan ddarparu dulliau a chyfleoedd newydd ar gyfer cymhwyso laser uwch-fer mewn ffiseg laser maes uchel.
Amser postio: Mai-13-2024