Newid cyflymder pwls ylaser uwchsyth cryf iawn
Yn gyffredinol, mae laserau hynod fyr yn cyfeirio at gorbys laser gyda lled curiad y galon o ddegau a channoedd o femtoseconds, pŵer brig terawat a phetawat, ac mae eu dwysedd golau ffocws yn fwy na 1018 W / cm2. Mae gan laser uwch-fer a'i ffynhonnell ymbelydredd uwch a gynhyrchir a'i ffynhonnell gronynnau ynni uchel ystod eang o werth cymhwyso mewn llawer o gyfarwyddiadau ymchwil sylfaenol megis ffiseg ynni uchel, ffiseg gronynnau, ffiseg plasma, ffiseg niwclear ac astroffiseg, ac allbwn gwyddonol yna gall canlyniadau ymchwil wasanaethu'r diwydiannau uwch-dechnoleg perthnasol, iechyd meddygol, ynni amgylcheddol a diogelwch amddiffyn cenedlaethol. Ers dyfeisio technoleg chwyddo curiad y galon ym 1985, ymddangosiad wat curiad cyntaf y bydlaserym 1996 a chwblhau laser wat 10-curiad cyntaf y byd yn 2017, ffocws laser uwch-fyr super yn y gorffennol yn bennaf fu cyflawni'r “golau mwyaf dwys”. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae astudiaethau wedi dangos, o dan yr amod o gynnal corbys laser super, os gellir rheoli cyflymder trosglwyddo pwls laser uwch-fyr, gall ddod â dwywaith y canlyniad gyda hanner yr ymdrech mewn rhai cymwysiadau corfforol, a ddisgwylir. i leihau graddfa uwch-byr iawndyfeisiau laser, ond gwella ei effaith mewn arbrofion ffiseg laser maes uchel.
Afluniad o flaen curiad y galon o laser uwch-gadarn ultrashort
Er mwyn cael y pŵer brig o dan egni cyfyngedig, mae lled y pwls yn cael ei leihau i 20 ~ 30 femtoseconds trwy ehangu lled band y cynnydd. Mae egni pwls y laser uwch-fyr 10-pig-wat presennol tua 300 joule, ac mae trothwy difrod isel y gratio 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 ystumiad cyplu spatiotemporal, yn enwedig ystumiad blaen y pwls. Mae Ffigur 1 (a) yn dangos gwahaniad gofodol-amserol y blaen pwls a'r blaen cyfnod a achosir gan wasgariad rôl y trawst, ac mae'r cyntaf yn dangos "gogwyddiad gofodol-amserol" o'i gymharu â'r olaf. Y llall yw'r “crymedd gofod-amser” mwy cymhleth a achosir gan y system lens. FFIG. Mae 1(b) yn dangos effeithiau blaen pwls delfrydol, blaen curiad y galon ar oleddf a blaen pwls plygu ar ystumiad gofodol-amserol y maes golau ar y targed. O ganlyniad, mae'r dwysedd golau ffocws yn cael ei leihau'n fawr, nad yw'n ffafriol i gymhwyso maes cryf laser uwch-fyr.
FFIG. 1 (a) gogwydd blaen y pwls a achosir gan y prism a'r gratio, a (b) effaith ystumiad blaen y curiad ar y maes golau gofod-amser ar y targed
Rheoli cyflymder pwls o uwch-gryflaser uwchsyth
Ar hyn o bryd, mae trawstiau Bessel a gynhyrchwyd gan arosodiad conigol tonnau awyren wedi dangos gwerth cymhwysiad mewn ffiseg laser maes uchel. Os oes gan drawst pwls arosodedig conigol ddosraniad blaen pwls echelinmetrig, yna gall dwyster canolfan geometrig y pecyn tonnau pelydr-X a gynhyrchir fel y dangosir yn Ffigur 2 fod yn uwchluminal cyson, yn isluminal cyson, yn uwcholeuol cyflym, ac yn isoleuol arafach. Gall hyd yn oed y cyfuniad o ddrych anffurfiedig a modulator golau gofodol math cam gynhyrchu siâp gofodol-amserol mympwyol y blaen curiad y galon, ac yna cynhyrchu cyflymder trosglwyddo mympwyol y gellir ei reoli. Gall yr effaith gorfforol uchod a'i dechnoleg modiwleiddio drawsnewid “ystumio” blaen y pwls yn “reolaeth” blaen y pwls, ac yna gwireddu pwrpas modiwleiddio cyflymder trosglwyddo laser uwch-fyr cryf iawn.
FFIG. 2 Mae'r (a) cysonyn cyflymach-na-golau, (b) isolau cyson, (c) cyflymu'n gyflymach-na-golau, a (ch) corbys golau is-olau arafach a gynhyrchir gan arosodiad wedi'u lleoli yng nghanol geometrig y rhanbarth arosodiad
Er bod darganfod afluniad blaen pwls yn gynharach na laser uwch-fyr, mae wedi bod yn bryderus iawn ynghyd â datblygiad laser uwch-fyr. Am gyfnod hir, nid yw'n ffafriol i wireddu nod craidd laser uwch-fyr - dwyster golau ffocws uwch-uchel, ac mae ymchwilwyr wedi bod yn gweithio i atal neu ddileu afluniad blaen pwls amrywiol. Heddiw, pan fydd yr “ystumiad blaen pwls” wedi datblygu i fod yn “reolaeth flaen pwls”, mae wedi cyflawni rheoleiddio cyflymder trosglwyddo laser uwch-fyr, gan ddarparu dulliau newydd a chyfleoedd newydd ar gyfer cymhwyso laser uwch-fyr iawn yn ffiseg laser maes uchel.
Amser postio: Mai-13-2024