Cambia a velocità di l'impulsu di u laser ultracortu super-forte

Cambià a velocità di l'impulsu di ulaser ultracortu super forte

I laser super ultracorti si riferiscenu generalmente à impulsi laser cù larghezze d'impulsu di decine è centinaie di femtosecondi, putenza di piccu di terawatt è petawatt, è a so intensità luminosa focalizzata supera i 1018 W/cm2. U laser super ultracortu è a so fonte di superradiazione generata è a fonte di particelle d'alta energia anu una vasta gamma di valore applicativu in parechje direzzioni di ricerca basica cum'è a fisica di l'alta energia, a fisica di e particelle, a fisica di u plasma, a fisica nucleare è l'astrofisica, è u risultatu di i risultati di a ricerca scientifica pò tandu serve l'industrie high-tech pertinenti, a salute medica, l'energia ambientale è a sicurezza di a difesa naziunale. Dapoi l'invenzione di a tecnulugia di amplificazione di l'impulsi chirpati in u 1985, l'emergenza di u primu watt di battimentu di u mondulaserin u 1996 è u cumpletamentu di u primu laser di 10 watt di u mondu in u 2017, l'obiettivu di u laser super ultra-cortu in u passatu hè statu principalmente di ottene a "luce più intensa". In l'ultimi anni, studii anu dimustratu chì sottu a cundizione di mantene impulsi super laser, se a velocità di trasmissione di l'impulsi di u laser super ultra-cortu pò esse cuntrullata, pò purtà u doppiu di u risultatu cù a metà di u sforzu in alcune applicazioni fisiche, chì si prevede di riduce a scala di u super ultra-cortu.dispositivi laser, ma migliurà u so effettu in esperimenti di fisica laser à campu altu.

Distorsione di u fronte di l'impulsu di un laser ultra-forte ultracortu
Per ottene a putenza di piccu sottu energia limitata, a larghezza di l'impulsu hè ridutta à 20 ~ 30 femtosecondi allargendu a larghezza di banda di guadagnu. L'energia di l'impulsu di l'attuale laser ultracortu di 10 watt à beccu hè di circa 300 joule, è a bassa soglia di danni di a griglia di u compressore face chì l'apertura di u fasciu sia generalmente più grande di 300 mm. U fasciu di impulsi cù una larghezza di impulsu di 20 ~ 30 femtosecondi è un'apertura di 300 mm hè faciule da purtà a distorsione di accoppiamentu spatio-tempurale, in particulare a distorsione di u fronte di l'impulsu. A Figura 1 (a) mostra a separazione spatio-tempurale di u fronte di l'impulsu è di u fronte di fase causata da a dispersione di u rolu di u fasciu, è u primu mostra una "inclinazione spatio-tempurale" relativa à u secondu. L'altru hè a "curvatura di u spaziu-tempu" più cumplessa causata da u sistema di lenti. A FIG. 1 (b) mostra l'effetti di u fronte di l'impulsu ideale, u fronte di l'impulsu inclinatu è u fronte di l'impulsu piegatu nantu à a distorsione spatio-tempurale di u campu luminosu nantu à u bersagliu. Di cunsiguenza, l'intensità di a luce focalizzata hè assai ridutta, ciò chì ùn hè micca favurevule à l'applicazione di campu forte di laser super ultra-cortu.

FIG. 1 (a) l'inclinazione di u fronte di l'impulsu causata da u prisma è a reticola, è (b) l'effettu di a distorsione di u fronte di l'impulsu nantu à u campu luminosu spazio-tempurale nantu à u bersagliu

Cuntrollu di a velocità di l'impulsu ultra-fortelaser ultracortu
Attualmente, i fasci di Bessel prudutti da a superposizione cònica di onde piane anu dimustratu un valore d'applicazione in a fisica di i laser di campu altu. Sè un fasciu pulsatu sovrappostu cònicamente hà una distribuzione di u fronte di l'impulsu assialsimmetricu, allora l'intensità di u centru geometricu di u pacchettu d'onde di raggi X generatu cum'è mostratu in a Figura 2 pò esse superluminale custante, subluminale custante, superluminale accelerata è subluminale decelerata. Ancu a cumbinazione di specchiu deformabile è modulatore spaziale di luce di tipu di fase pò pruduce una forma spazio-tempurale arbitraria di u fronte di l'impulsu, è dopu pruduce una velocità di trasmissione controllabile arbitraria. L'effettu fisicu sopra è a so tecnulugia di modulazione ponu trasfurmà a "distorsione" di u fronte di l'impulsu in "cuntrollu" di u fronte di l'impulsu, è dopu realizà u scopu di modulà a velocità di trasmissione di u laser ultra-forte ultra-cortu.

FIG. 2 L'impulsi di luce (a) più veloci chè a luce custante, (b) subluce custante, (c) più veloci chè a luce accelerata è (d) subluce decelerata generati da a superposizione sò situati in u centru geometricu di a regione di superposizione.

Ancu s'è a scuperta di a distorsione di u fronte di l'impulsu hè prima di u laser super ultra-cortu, hè stata assai preoccupata inseme cù u sviluppu di u laser super ultra-cortu. Per un bellu pezzu, ùn hè micca favurevule à a realizazione di l'ubbiettivu principale di u laser super ultra-cortu - intensità luminosa di focalizazione ultra-alta, è i circadori anu travagliatu per supprimà o eliminà diverse distorsioni di u fronte di l'impulsu. Oghje, quandu a "distorsione di u fronte di l'impulsu" s'hè sviluppata in "cuntrollu di u fronte di l'impulsu", hà ottenutu a regulazione di a velocità di trasmissione di u laser super ultra-cortu, furnendu novi mezi è nuove opportunità per l'applicazione di u laser super ultra-cortu in a fisica di i laser di campu altu.