Athraigh luas cuisle an léasair ultra-láidir ultrashort

Athraigh luas cuisle anléasair ultrashort Super-láidir

Tagraíonn ultra-léasair gearr go ginearálta do bíoga léasair le leithead bíge de na deich agus na céadta femtoseconds, cumhacht buaic terawatts agus petawatts, agus a déine solais dírithe níos mó ná 1018 W/cm2. Tá raon leathan de luach iarratais ag léasair ultra-ghearr agus a fhoinse radaíochta super ginte agus foinse cáithníní ardfhuinnimh i go leor treoracha taighde bunúsacha mar fhisic ardfhuinnimh, fisic cáithníní, fisic plasma, fisic núicléach agus réaltfhisic, agus aschur na heolaíochta. ansin is féidir le torthaí taighde freastal ar na tionscail ardteicneolaíochta ábhartha, ar shláinte leighis, ar fhuinneamh comhshaoil ​​agus ar shlándáil náisiúnta cosanta. Ó aireagán na teicneolaíochta aimplithe cuisle chirped i 1985, tháinig an chéad bhata buille ar domhan chun cinnléasairi 1996 agus críochnaíodh an chéad léasair 10-bhuille vata ar domhan in 2017, ba é fócas an léasair ultra-ghearr san am atá caite ná an "solas is déine" a bhaint amach. Le blianta beaga anuas, léirigh staidéir, faoi choinníoll na bíoga léasair super a chothabháil, más féidir luas tarchurtha Pulse léasair ultra-ghearr a rialú, féadfaidh sé dhá uair an toradh a thabhairt le leath an iarracht i roinnt feidhmeanna fisiceacha, a bhfuiltear ag súil leis. a laghdú ar an scála de Super ultra-ghearrfeistí léasair, ach feabhas a chur ar a éifeacht i dturgnaimh fisice léasair ard-réimse.

Saobhadh ar chuisle tosaigh léasair ultra-láidir ultrashort
Chun an buaicchumhacht a fháil faoi fhuinneamh teoranta, laghdaítear an leithead cuisle go 20 ~ 30 femtoseconds tríd an bandaleithead gnóthachain a mhéadú. Tá fuinneamh cuisle an léasair ultra-ghearr 10-gob atá ann faoi láthair thart ar 300 giúl, agus mar gheall ar thairseach damáiste íseal ghríl an chomhbhrúiteora is mó ná 300 mm go ginearálta an cró bhíoma. Tá an bhíoma Pulse le leithead cuisle 20 ~ 30 femtosecond agus Cró 300 mm éasca a dhéanamh ar an saobhadh cúplála spatiotemporal, go háirithe an saobhadh ar an tosaigh Pulse. I bhFíor 1 (a) taispeántar deighilt spásúil-ama an tosaigh bíge agus tosaigh na céime de bharr scaipeadh róil an bhíoma, agus taispeánann an chéad cheann “tilt spásúlacht-ama” i gcoibhneas leis an gceann deiridh. Is é an ceann eile an “cuar spás-ama” níos casta de bharr an chórais lionsaí. FIG. 1 (b) taispeánann sé na héifeachtaí atá ag tosaigh bíog idéalach, tosaigh bíge claonta agus tosaigh bíge lúbtha ar shaobhadh spásúlachta-ama an réimse solais ar an sprioc. Mar thoradh air sin, laghdaítear an déine solais dírithe go mór, rud nach bhfuil a chabhródh le cur i bhfeidhm láidir réimse léasair ultra-ghearr.

FIG. 1 (a) tilt aghaidh na bíge de bharr an phriosma agus an ghríl, agus (b) éifeacht saobhadh tosaigh na bíge ar an réimse solais spás-ama ar an sprioc

Rialú luas Pulse de ultra-láidirléasair ultraghearr
Faoi láthair, léirigh bíomaí Bessel a tháirgtear trí fhorshuíomh cónúil tonnta eitleáin luach iarratais i bhfisic léasair ard-réimse. Má tá dáileadh tosaigh bíog-aisiméadrach ag léas bíogach cónúil, ansin is féidir le déine lárionad geoiméadrach an phaicéad tonn X-gha ginte mar a thaispeántar i bhFíor 2 a bheith superluminal tairiseach, subluminal tairiseach, superluminal luathaithe, agus luasmhoilliú subluminal. Is féidir fiú an teaglaim de scáthán deformable agus modhnóir solas spásúil cineál céim a tháirgeadh treallach spásúlacht-ama an tosaigh bíog, agus ansin luas tarchurtha inrialaithe treallach a tháirgeadh. Is féidir leis an éifeacht fhisiceach thuas agus a dteicneolaíocht modhnúcháin "saobhadh" an tosaigh bíge a athrú go "rialú" ar an bhfronta bíge, agus ansin an cuspóir a bhaineann le luas tarchurtha léasair ultra-láidir ultra-ghearr a mhodhnú.

FIG. 2 Tá na (a) tairiseach níos tapúla ná an solas, (b) fosolas tairiseach, (c) luasghéaraithe níos tapúla ná an solas, agus (d) bíoga solais foshoilse luasmhoillithe a ghintear trí fhorshuíomh suite i lárionad geoiméadrach an réigiúin fhorshuímh.

Cé go bhfuarthas saobhadh tosaigh pulse níos luaithe ná léasair ultra-ghearr, tá imní mhór air chomh maith le forbairt léasair ultra-ghearr. Ar feadh i bhfad, ní chabhródh sé le réadú an chroí-sprioc de léasair ultra-ghearr - déine solais ultra-ard fócasach, agus tá taighdeoirí ag obair chun saobhadh tosaigh bíge éagsúla a chosc nó a dhíchur. Sa lá atá inniu ann, nuair a d’fhorbair an “saobhadh tosaigh bíge” go “rialú tosaigh bíge”, tá rialáil luas tarchurtha an léasair ultra-ghearr, ag soláthar modhanna nua agus deiseanna nua chun léasair ultra-ghearr a chur i bhfeidhm i. fisic léasair ard-réimse.