Šanchajaus optikos ir mechanikos institutas (SIOM) daro technologinę pažangą, siekdamas įveikti itin intensyvių ultratrumpų lazerių su titano brangakmeniais 10-vatų ribą

Neseniai Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM) valstybinė stipriojo lauko lazerinės fizikos laboratorija, bendradarbiaudama su Šanchajaus mokslo ir technologijų universitetu (SUST), padarė technologinę pažangą, siekdama įveikti Itin intensyvių ultratrumpų lazerių titano brangakmeniuose „10-viršutinė ritmo vatų riba“, o atitinkami rezultatai apibendrinti straipsnyje „Nuosekli plytelė Ti: safyro lazerio stiprinimas: būdas peržengti 10 petavatų srovės ribą ultraintense lasers“ buvo paskelbtas „Advanced Photonics Nexus“ ir pasirinktas kaip viršelio straipsnis. viršelio straipsnis.
Nuo 1-petavato „Nova“ 1996 m. iki 10-petavatų „Šanchajaus itin intensyvaus ultratrumpo lazerio įrenginio (SULF)“ 2017 m. ir 10-petavatų „Europos Sąjungos ekstremalios šviesos įrenginio Branduolinė fizika (ELI-NP)“ 2019 m., jis yra ELI-NP įkūrėjas ir generalinis direktorius bei „Shanghai Ultrashort Laser Facility (SULF)“ įkūrėjas. ELI-NP“ 2019 m., reikšmingą didžiausios galios padidėjimą lėmė didelio kalibro lazerio stiprinimo terpės pakeitimas iš „neodimio stiklo“ į „titano brangakmenį“, todėl didelės energijos lazerio impulso plotis sumažėja nuo maždaug 500 femtosekundžių iki maždaug 25 femtosekundžių. Didelės energijos lazerio impulso plotis sumažintas nuo maždaug 500 femtosekundžių iki maždaug 25 femtosekundžių. Tačiau atrodo, kad 10 bW yra viršutinė didžiausios galios riba itin intensyviems ultratrumpiems lazeriams su titano brangakmeniais. , nuo 10-beat-wat iki 100-beat-watt plėtros plano, tarptautinis apskritai atsisakė titano brangakmenio pagrindu pagamintos čirpiojo impulso stiprinimo technologijos Ti:sapphire-CPA ir priėmė optinį parametrinį čirpiamo impulso stiprinimą. DKDP-OPCPA technologija, pagrįsta DKDP netiesiniais kristalais. Tačiau pastarasis turi mažą „siurblio signalo“ konversijos efektyvumą ir prastą „erdvinės-laikinės-spektrinės energijos“ stabilumą, o tai kelia iššūkių kuriant ir taikant itin intensyvūs ultratrumpieji lazeriai. Priešingai, kaip brandi technologija, sėkmingai realizavusi stabilią 10-beat-wat lazerio išvestį, pirmoji technologija vis dar turi didelį potencialą „post-10-beat-wat eroje“.
Siekdama peržengti itin intensyvių ultratrumpų lazerių su titano brangakmeniais „10-viršutinę vatų ribą“, komanda pasiūlė ir patvirtino Tiled-Ti:sapphire chirped pulse amplification (T-CPA) techniką. gali ne tik padidinti titano brangakmenių diafragmą, bet ir sutrumpinti titano brangakmenių čirpiamo impulso stiprinimą. brangakmenio angą, sutrumpinti skersinius parazitinius virpesius ir apeiti sudėtingą erdvėlaikio kontrolę. Tyrėjų komanda sėkmingai pademonstravo aukštą T-CPA laikiną ir erdvinį našumą 100 teravatų klasės itin intensyvaus ultrashort lazerio (UISL) platformoje ir pasiekė norimų rezultatų. Šis darbas suteikia technines priemones, leidžiančias peržengti titano brangakmenių itin intensyvių ultratrumpųjų lazerių „10-megavatų viršutinę ribą“ ir sukurti itin intensyvius ultratrumpus 100-megavatų klasės lazerius.