Ändern Sie die Pulsgeschwindigkeit des superstarken Ultrakurzlasers

Ändern Sie die Pulsgeschwindigkeit dessuperstarker Ultrakurzlaser

Super-Ultrakurzlaser beziehen sich im Allgemeinen auf Laserpulse mit Pulsbreiten von mehreren zehn und hundert Femtosekunden, einer Spitzenleistung von Terawatt und Petawatt und einer fokussierten Lichtintensität von mehr als 1018 W/cm2. Super-Ultrakurzlaser und ihre erzeugte Superstrahlungsquelle und hochenergetische Teilchenquelle haben einen breiten Anwendungswert in vielen Bereichen der Grundlagenforschung wie Hochenergiephysik, Teilchenphysik, Plasmaphysik, Kernphysik und Astrophysik sowie der wissenschaftlichen Leistung Forschungsergebnisse können dann den relevanten High-Tech-Industrien, der medizinischen Gesundheit, der Umweltenergie und der nationalen Verteidigungssicherheit dienen. Seit der Erfindung der Chirped-Pulse-Verstärkungstechnologie im Jahr 1985, der Entstehung des weltweit ersten Beat-WattsLaserIm Jahr 1996 und der Fertigstellung des weltweit ersten 10-Beat-Watt-Lasers im Jahr 2017 lag der Fokus von Super-Ultrakurzlasern in der Vergangenheit hauptsächlich auf der Erzielung des „intensivsten Lichts“. In den letzten Jahren haben Studien gezeigt, dass unter der Bedingung, dass Superlaserimpulse aufrechterhalten werden und die Impulsübertragungsgeschwindigkeit von Super-Ultrakurzlasern gesteuert werden kann, bei einigen physikalischen Anwendungen das erwartete doppelte Ergebnis mit halbem Aufwand erzielt werden kann um den Maßstab von Super-Ultrakurz zu reduzierenLasergeräte, verbessern aber seine Wirkung in Hochfeld-Laserphysik-Experimenten.

Verzerrung der Pulsfront eines ultrastarken Ultrakurzlasers
Um die Spitzenleistung bei begrenzter Energie zu erreichen, wird die Pulsbreite durch Vergrößerung der Verstärkungsbandbreite auf 20–30 Femtosekunden reduziert. Die Pulsenergie des aktuellen 10-Schnabel-Watt-Ultrakurzlasers beträgt etwa 300 Joule, und die niedrige Zerstörschwelle des Kompressorgitters führt dazu, dass die Strahlöffnung im Allgemeinen größer als 300 mm ist. Der Pulsstrahl mit einer Pulsbreite von 20–30 Femtosekunden und einer Apertur von 300 mm kann die räumlich-zeitliche Kopplungsverzerrung, insbesondere die Verzerrung der Pulsfront, leicht übertragen. Abbildung 1 (a) zeigt die räumlich-zeitliche Trennung der Pulsfront und der Phasenfront, die durch die Strahlrollendispersion verursacht wird, und erstere zeigt eine „räumlich-zeitliche Neigung“ relativ zu letzterer. Das andere ist die komplexere „Krümmung der Raumzeit“, die durch das Linsensystem verursacht wird. FEIGE. 1 (b) zeigt die Auswirkungen der idealen Pulsfront, der geneigten Pulsfront und der gebogenen Pulsfront auf die räumlich-zeitliche Verzerrung des Lichtfelds auf dem Ziel. Dadurch wird die Intensität des fokussierten Lichts stark reduziert, was der starken Feldanwendung von Super-Ultrakurzlasern nicht förderlich ist.

FEIGE. 1 (a) die Neigung der Pulsfront, die durch das Prisma und das Gitter verursacht wird, und (b) die Auswirkung der Verzerrung der Pulsfront auf das Raum-Zeit-Lichtfeld auf dem Ziel

Pulsgeschwindigkeitskontrolle von ultrastarkemUltrakurzer Laser
Gegenwärtig haben Bessel-Strahlen, die durch konische Überlagerung ebener Wellen erzeugt werden, Anwendungswert in der Hochfeld-Laserphysik. Wenn ein konisch überlagerter gepulster Strahl eine achsensymmetrische Pulsfrontverteilung aufweist, kann die geometrische Zentrumsintensität des erzeugten Röntgenwellenpakets, wie in Abbildung 2 dargestellt, konstant überluminal, konstant subluminal, beschleunigt überluminal und verlangsamt subluminal sein. Sogar die Kombination aus verformbarem Spiegel und räumlichem Lichtmodulator vom Phasentyp kann eine beliebige räumlich-zeitliche Form der Impulsfront erzeugen und dann eine beliebige steuerbare Übertragungsgeschwindigkeit erzeugen. Der obige physikalische Effekt und seine Modulationstechnologie können die „Verzerrung“ der Pulsfront in „Kontrolle“ der Pulsfront umwandeln und dann den Zweck der Modulation der Übertragungsgeschwindigkeit eines ultrastarken ultrakurzen Lasers verwirklichen.

FEIGE. 2 Die durch Überlagerung erzeugten (a) konstanten, schneller als Licht, (b) konstanten Unterlicht, (c) beschleunigten, schneller als Licht und (d) verlangsamten Unterlicht-Lichtimpulse befinden sich im geometrischen Zentrum des Überlagerungsbereichs

Obwohl die Entdeckung der Pulsfrontverzerrung früher als bei Super-Ultrakurzlasern erfolgt, war sie im Zusammenhang mit der Entwicklung von Super-Ultrakurzlasern weit verbreitet. Lange Zeit war es der Verwirklichung des Kernziels von Super-Ultrakurzlasern – einer ultrahohen Fokussierungslichtintensität – nicht förderlich, und Forscher haben daran gearbeitet, verschiedene Pulsfrontverzerrungen zu unterdrücken oder zu beseitigen. Heute, wo sich die „Pulsfrontverzerrung“ zur „Pulsfrontsteuerung“ entwickelt hat, ist es gelungen, die Übertragungsgeschwindigkeit von Super-Ultrakurzlasern zu regulieren, was neue Mittel und neue Möglichkeiten für die Anwendung von Super-Ultrakurzlasern bietet Hochfeldlaserphysik.