Atharraich astar cuisle an leusair ultrashort fìor làidir

Atharraich astar pulse anlaser ultrashort fìor làidir

Mar as trice bidh lasers ultra-ghoirid a’ toirt iomradh air buillean laser le leud cuisle deichean is ceudan de femtoseconds, cumhachd stùc terawatts agus petawatts, agus tha an dian solais fòcasach aca nas àirde na 1018 W / cm2. Tha raon farsaing de luach tagraidh aig leusair ultra-ghoirid agus an stòr fìor rèididheachd a chaidh a ghineadh agus an stòr gràinean lùth àrd ann an iomadh stiùireadh rannsachaidh bunaiteach leithid fiosaig àrd lùth, fiosaig gràin, fiosaig plasma, fiosaig niùclasach agus reul-eòlas, agus toradh saidheansail faodaidh toraidhean rannsachaidh an uairsin seirbheis a thoirt do na gnìomhachasan àrdteicneòlais iomchaidh, slàinte mheidigeach, lùth àrainneachd agus tèarainteachd dìon nàiseanta. Bho chaidh teicneòlas àrdachadh cuisle chirped a chruthachadh ann an 1985, nochd a’ chiad bhuille-bhata san t-saoghal.leusairann an 1996 agus crìochnachadh a’ chiad leusair 10-buille watt san t-saoghal ann an 2017, tha fòcas leusair ultra-ghoirid san àm a dh’ fhalbh air a bhith sa mhòr-chuid gus an “solas as dian” a choileanadh. Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha sgrùdaidhean air sealltainn, fo chumha a bhith a’ cumail suas buillean laser super, ma ghabhas smachd a chumail air astar tar-chuir cuisle leusair fìor-ghoirid, dh ’fhaodadh gun toir e dà uair an toradh le leth na h-oidhirp ann an cuid de thagraidhean corporra, ris a bheil dùil. gus sgèile super ultra-ghoirid a lughdachadhinnealan laser, ach leasaich a bhuaidh ann an deuchainnean fiosaig laser àrd-raoin.

Saobhadh air aghaidh cuisle de leusair ultrashort ultra-làidir
Gus an cumhachd as àirde fhaighinn fo lùth cuibhrichte, tha leud na cuisle air a lughdachadh gu 20 ~ 30 femtoseconds le bhith a’ leudachadh leud-bann buannachd. Tha lùth cuisle an leusair ultra-ghoirid 10-beak-watt gnàthach timcheall air 300 joules, agus tha stairsneach milleadh ìosal an grating compressor a ’dèanamh fosgladh an t-seam mar as trice nas àirde na 300 mm. Tha an giùlan cuisle le leud cuisle 20 ~ 30 femtosecond agus fosgladh 300 mm furasta a ghiùlan saobhadh coupling spatiotemporal, gu sònraichte saobhadh aghaidh na cuisle. Tha Figear 1 (a) a’ sealltainn dealachadh spatio-temporal aghaidh a’ chuisle agus aghaidh na h-ìre air adhbhrachadh le sgapadh dreuchd beam, agus tha a’ chiad fhear a’ sealltainn “spatio-temporal tilt” an coimeas ris an fhear mu dheireadh. Is e am fear eile an “curvature of space-time” nas iom-fhillte air adhbhrachadh leis an t-siostam lionsa. FIG. 1 (b) a’ sealltainn a’ bhuaidh a th’ aig aghaidh cuisle air leth, aghaidh cuisle claon agus aghaidh cuisle lùbte air saobhadh spàsail-ùine an raon solais air an targaid. Mar thoradh air an sin, tha an dian solais cuimsichte air a lughdachadh gu mòr, rud nach eil cuideachail airson a bhith a’ cleachdadh raon làidir de leusair ultra-ghoirid.

FIG. 1 (a) teilt aghaidh na cuisle air adhbhrachadh leis a’ phriosma agus an grating, agus (b) buaidh saobhadh aghaidh na cuisle air an raon solais ùine-fànais air an targaid

Smachd astar pulse air ultra-làidirleusair ultrashort
Aig an àm seo, tha sailean Bessel a chaidh a thoirt a-mach le bhith a’ toirt a-steach suirghe bideanach de thonnan plèana air luach tagraidh a nochdadh ann am fiosaig laser àrd-raoin. Ma tha cuairteachadh aghaidh cuisle axisymmetric aig beam pulsed superimmetric, faodaidh dian ionad geoimeatrach a’ phacaid tonn X-ray a chaidh a chruthachadh mar a chithear ann am Figear 2 a bhith seasmhach superluminal, subluminal seasmhach, superluminal luathaichte, agus subluminal meallta. Faodaidh eadhon an cothlamadh de sgàthan deformable agus modulator solais spàsail seòrsa ìre cumadh spatio-temporal neo-riaghailteach a thoirt gu buil air aghaidh na cuisle, agus an uairsin astar tar-chuir smachdail a thoirt gu buil. Faodaidh a’ bhuaidh chorporra gu h-àrd agus an teicneòlas atharrachaidh aige “saobhadh” aghaidh na cuisle atharrachadh gu “smachd” air aghaidh na cuisle, agus an uairsin an adhbhar a bhith ag atharrachadh astar tar-chuir laser ultra-ghoirid ultra-làidir.

FIG. 2 Tha na (a) seasmhach nas luaithe na an solas, (b) an fho-sholas seasmhach, (c) an luathachadh nas luaithe na an t-solais, agus (d) na buillean solais sublight meallta air an gineadh le sàr-shuidheachadh suidhichte ann am meadhan geoimeatrach na sgìre superposition

Ged a tha lorg air saobhadh aghaidh cuisle nas tràithe na leusair fìor-ghoirid, tha dragh mòr air a bhith air còmhla ri leasachadh leusair fìor-ghoirid. Airson ùine mhòr, chan eil e a’ toirt taic do bhith a’ coileanadh prìomh amas leusair fìor-ghoirid - dian solais fòcas ultra-àrd, agus tha luchd-rannsachaidh air a bhith ag obair gus cuir às no cuir às do dhiofar saobhadh aghaidh cuisle. An-diugh, nuair a tha an “saobhadh aghaidh cuisle” air fàs gu bhith na “smachd aghaidh cuisle”, tha e air riaghladh astar tar-chuir leusair ultra-ghoirid a choileanadh, a’ toirt seachad dòighean ùra agus cothroman ùra airson leusair ultra-ghoirid a chuir an sàs ann an fiosaig laser àrd-raoin.