Neseniai Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus Optinės mechanikos instituto Jungtinė didelės galios lazerinės fizikos laboratorija (SIOM) padarė pažangą atliekant vieno kadro itin greitos kinetinės diagnostikos tyrimus, o susijusių tyrimų rezultatai apibendrinami kaip „Single-shot spatiotemporal plazmos tankio diagnozė naudojant savavališką laiko bangos ilgio kodavimo įrenginį“. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti „Optics and Lasers in Engineering“ pavadinimu „Single-shot spatiotemporal plazmos tankio diagnostika naudojant savavališką laiko bangos ilgio koduotą biprizminį interferometrą“.
Ultrasparčios dinamikos reiškiniai plačiai egzistuoja fotochemijos, spintronikos, plazmos fizikos, lazerinio apdorojimo ir kt. srityse. Ultrasparčios dinamikos diagnostika yra svarbi priemonė ultragreitos dinamikos reiškinių evoliucijos procesui vizualizuoti, kuri gali būti naudojama kiekybiškai tirti ultragreitumo mechanizmą. evoliucijos procesą, atskleisti itin greito evoliucijos proceso principą ir suvokti kiekybinio grįžtamojo ryšio vaidmenį reguliuojant itin greitą evoliucijos procesą. Tačiau dabartiniams pavieniams itin greitiems dinamikos diagnostikos metodams sunku vienu metu derinti didelės erdvės ir laiko skiriamosios gebos, didelio sekos gylio, nepriklausomai reguliuojamo laiko lango ir atskaitos rankos nereikalavimo pranašumus.
Šiame darbe mokslininkai siūlo laikino bangos ilgio koduotą biprizminį interferometrą (TWEBI), kuris yra pagrįstas bangos ilgio koduotos zondo šviesos generavimo principu kaskaduojant netiesinius kristalus su skirtingais fazių derinimo kampais, realizuojant bangos ilgio erdvinį multipleksavimą naudojant dvi matmenų difrakcinės optikos elementai (DOE) ir siaurajuosčio pralaidumo interferometriniai filtrai (IBPF) ir naudojant plug-and-play biprizminius interferometrus šešėliniam įrašymo režimui ir fazei realizuoti Šešėlių įrašymo režimo ir fazės matavimo režimo perjungimas pagal poreikį yra realizuojamas naudojant „plug-and-play“ biprizminis interferometras. Eksperimentai buvo atlikti naudojant „Shenlight II“ femtosekundžių skaitmeninių plytelių optinio parametrinio čirškiamo impulso stiprinimą, kuriame TWEBI įrenginys pasiekė 4 um erdvinę skiriamąją gebą, 200 fs laiko skiriamąją gebą, 12 sekos gylį. , efektyvus kadrų dažnis iki 5 Tfps ir savavališkai reguliuojamas laiko langas nuo subpikosekundžių iki 1.{17}} ns. Lazeriu sukeltos oro filamentacijos dinamikos šešėliniai įrašai ir densitometriniai matavimai buvo atlikti TWEBI įrenginiu, o susiję eksperimentiniai rezultatai parodė metodo pagrįstumą. Šis darbas suteikia galimą sudėtingos pereinamosios dinamikos diagnozavimo sprendimą, kuris padės mums toliau suprasti, reguliuoti ir pritaikyti šiuos itin greitus reiškinius.
Susijusį darbą rėmė Nacionalinis Kinijos gamtos mokslų fondas (NSFC), Kinijos mokslų akademijos fondas (CAS), Šanchajaus mokslo ir technologijų komisijos fondas (SSTC) ir Mokslo ir technologijų ministerijos fondas. .
1 paveikslas (a) TWEBI eksperimentinė sąranka; b) zondo šviesos spektrai; c) zondo šviesos laiko srities amplitudės ir fazių žemėlapiai; d) erdvinė vaizdo gavimo sistemos skiriamoji geba
2 pav. (a) Lazeriu sukeltos oro gijos šešėlinis žemėlapis; b) povandeninės dėmės centro bangos ilgio žemėlapis; c) lazeriu sukeltos gijos fazės ir amplitudės žemėlapis; d) rekonstruotas plazmos tankio pasiskirstymas
