Nabız hızını değiştirinsüper güçlü ultra kısa lazer
Süper ultra kısa lazerler, genellikle onlarca ve yüzlerce femtosaniyelik darbe genişliklerine, terawatt ve petawatt tepe gücüne sahip ve odaklanmış ışık yoğunluğu 1018 W/cm2'yi aşan lazer darbelerini ifade eder. Süper ultra kısa lazer ve ürettiği süper radyasyon kaynağı ile yüksek enerjili parçacık kaynağı, yüksek enerji fiziği, parçacık fiziği, plazma fiziği, nükleer fizik ve astrofizik gibi birçok temel araştırma alanında geniş bir uygulama alanına sahiptir ve bilimsel araştırma sonuçlarının çıktıları, ilgili yüksek teknoloji endüstrilerine, tıbbi sağlık, çevre enerjisi ve ulusal savunma güvenliğine hizmet edebilir. 1985 yılında titreşimli darbe amplifikasyon teknolojisinin icat edilmesinden bu yana, dünyanın ilk vuruş watt'ı ortaya çıkmıştır.lazer1996'da dünyanın ilk 10 vuruşluk watt lazerinin geliştirilmesi ve 2017'de tamamlanmasıyla birlikte, süper ultra kısa lazerin geçmişteki odak noktası esas olarak "en yoğun ışığı" elde etmek olmuştur. Son yıllarda yapılan çalışmalar, süper lazer darbelerinin sürdürülmesi koşuluyla, süper ultra kısa lazerin darbe iletim hızının kontrol edilebilmesi durumunda, bazı fiziksel uygulamalarda yarı çabayla iki kat daha fazla sonuç elde edilebileceğini ve bunun da süper ultra kısa lazerlerin ölçeğini küçültmesi beklendiğini göstermiştir.lazer cihazları, ancak yüksek alan lazer fiziği deneylerindeki etkisini artırır.
Ultra güçlü ultra kısa lazerin darbe ön yüzünün bozulması
Sınırlı enerji altında tepe gücünü elde etmek için, kazanç bant genişliği genişletilerek darbe genişliği 20~30 femtosaniyeye düşürülür. Mevcut 10-beak-watt ultra kısa lazerin darbe enerjisi yaklaşık 300 joule'dür ve kompresör ızgarasının düşük hasar eşiği, ışın açıklığını genellikle 300 mm'den büyük yapar. 20~30 femtosaniye darbe genişliğine ve 300 mm açıklığa sahip darbe ışını, özellikle darbe cephesinin bozulması olmak üzere, uzaysal-zamansal kuplaj bozulmasını kolayca taşır. Şekil 1 (a), ışın rol dağılımının neden olduğu darbe cephesi ve faz cephesinin uzaysal-zamansal ayrımını gösterir ve ilki, ikincisine göre "uzaysal-zamansal eğim" gösterir. Diğeri ise mercek sisteminin neden olduğu daha karmaşık "uzay-zaman eğriliği"dir. ŞEKİL Şekil 1 (b), ideal darbe cephesi, eğimli darbe cephesi ve eğimli darbe cephesinin hedef üzerindeki ışık alanının uzaysal-zamansal bozulması üzerindeki etkilerini göstermektedir. Sonuç olarak, odaklanmış ışık yoğunluğu büyük ölçüde azalır ve bu da süper ultra kısa lazerin güçlü alan uygulamasına elverişli değildir.
ŞEKİL 1 (a) prizma ve kafesin neden olduğu darbe cephesinin eğimi ve (b) darbe cephesinin bozulmasının hedef üzerindeki uzay-zaman ışık alanı üzerindeki etkisi
Ultra güçlü darbe hızı kontrolüultra kısa lazer
Günümüzde, düzlem dalgaların konik süperpozisyonu ile üretilen Bessel ışınları, yüksek alan lazer fiziğinde uygulama değeri göstermiştir. Konik olarak üst üste bindirilmiş darbeli bir ışın, eksenel simetrik bir darbe cephesi dağılımına sahipse, Şekil 2'de gösterildiği gibi üretilen X-ışını dalga paketinin geometrik merkez yoğunluğu sabit ışıktan hızlı, sabit ışıktan hızlı, hızlandırılmış ışıktan hızlı ve yavaşlatılmış ışıktan hızlı olabilir. Deforme edilebilir ayna ve faz tipi uzaysal ışık modülatörünün birleşimi bile, darbe cephesinin keyfi uzaysal-zamansal şeklini üretebilir ve ardından keyfi olarak kontrol edilebilir bir iletim hızı üretebilir. Yukarıdaki fiziksel etki ve modülasyon teknolojisi, darbe cephesinin "bozulmasını" darbe cephesinin "kontrolüne" dönüştürebilir ve ardından ultra güçlü ultra kısa lazerin iletim hızını modüle etme amacını gerçekleştirebilir.
ŞEKİL 2. Süperpozisyon tarafından üretilen (a) sabit ışıktan hızlı, (b) sabit ışık altı, (c) hızlandırılmış ışıktan hızlı ve (d) yavaşlatılmış ışık altı ışık darbeleri, süperpozisyon bölgesinin geometrik merkezinde yer almaktadır.
Darbeli ön bozulmanın keşfi süper ultra kısa lazerden daha erken olsa da, süper ultra kısa lazerin geliştirilmesiyle birlikte yaygın olarak ilgi görmüştür. Uzun bir süre, süper ultra kısa lazerin temel hedefi olan ultra yüksek odaklamalı ışık yoğunluğunun gerçekleştirilmesine yardımcı olmamıştır ve araştırmacılar çeşitli darbeli ön bozulmaları bastırmak veya ortadan kaldırmak için çalışmaktadır. Günümüzde, "darbeli ön bozulma" "darbeli ön kontrol"e dönüştüğünde, süper ultra kısa lazerin iletim hızının düzenlenmesi sağlanmış ve süper ultra kısa lazerin yüksek alan lazer fiziğinde uygulanması için yeni araçlar ve yeni fırsatlar sunulmuştur.
Gönderim zamanı: 13 Mayıs 2024