Импульстун ылдамдыгын өзгөртүүөтө күчтүү ультра кыска лазер
Супер ультра кыска лазерлер, адатта, ондогон жана жүздөгөн фемтосекунд импульс туурасы, тераватт жана петаватттын эң жогорку кубаттуулугу жана алардын фокусталган жарык интенсивдүүлүгү 1018 Вт/см2 ашкан лазердик импульстарды билдирет. Супер ультра кыска лазер жана ал тарабынан түзүлгөн супер нурлануу булагы жана жогорку энергиялуу бөлүкчөлөр булагы жогорку энергия физикасы, бөлүкчөлөр физикасы, плазма физикасы, ядролук физика жана астрофизика сыяктуу көптөгөн негизги изилдөө багыттарында кеңири колдонуу баалуулугуна ээ, ал эми илимий изилдөөлөрдүн натыйжалары тиешелүү жогорку технологиялык тармактарга, медициналык саламаттыкты сактоого, айлана-чөйрөнүн энергетикасына жана улуттук коргонуу коопсуздугуна кызмат кыла алат. 1985-жылы чирип импульсту күчөтүү технологиясы ойлоп табылгандан бери, дүйнөдөгү биринчи сокку ватт пайда болду.лазер1996-жылы жана 2017-жылы дүйнөдөгү биринчи 10 соккулуу ватт лазердин курулушу аяктагандан кийин, өткөн мезгилде супер ультра кыска лазердин негизги максаты "эң күчтүү жарыкка" жетүү болгон. Акыркы жылдары жүргүзүлгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, супер лазердик импульстарды сактоо шартында, эгерде супер ультра кыска лазердин импульс өткөрүү ылдамдыгын башкарууга мүмкүн болсо, кээ бир физикалык колдонмолордо күч-аракетти эки эсе азайтып, эки эсе көп натыйжа бере алат, бул супер ультра кыска лазердин масштабын азайтат деп күтүлүүдө.лазердик түзүлүштөр, бирок анын жогорку талаалуу лазердик физика эксперименттериндеги таасирин жакшыртат.
Өтө күчтүү ультра кыска лазердин импульстук алдыңкы бөлүгүнүн бурмаланышы
Чектелген энергиянын шартында эң жогорку кубаттуулукту алуу үчүн, күчөтүү өткөрүү жөндөмдүүлүгүн чоңойтуу менен импульстун туурасы 20~30 фемтосекундга чейин азайтылат. Учурдагы 10 тумшуктуу ватттуу ультра кыска лазердин импульс энергиясы болжол менен 300 джоулду түзөт, ал эми компрессордук торчонун төмөн зыян чеги нурдун диафрагмасын жалпысынан 300 ммден чоң кылат. 20~30 фемтосекунддук импульс туурасы жана 300 мм диафрагмасы бар импульстук нур мейкиндик-убакыт байланышынын бурмалануусун, айрыкча импульстук фронттун бурмалануусун көтөрүүгө оңой. 1-сүрөттө (а) нурдун ролунун дисперсиясынан улам импульстук фронттун жана фазалык фронттун мейкиндик-убакыттык бөлүнүшү көрсөтүлгөн, ал эми биринчисинде экинчисине салыштырмалуу "мейкиндик-убакыттын кыйшайышы" көрсөтүлгөн. Экинчиси - линза системасы тарабынан пайда болгон татаалыраак "мейкиндик-убакыттын ийри сызыгы". 1-сүрөттө (б) идеалдуу импульстук фронттун, жантайыңкы импульстук фронттун жана ийилген импульстук фронттун бутадагы жарык талаасынын мейкиндик-убакыттык бурмалануусуна тийгизген таасири көрсөтүлгөн. Натыйжада, фокусталган жарыктын интенсивдүүлүгү бир топ төмөндөйт, бул өтө ультра кыска лазерди күчтүү талаада колдонууга ыңгайлуу эмес.
1-СҮРӨТ (а) призма жана торчодон улам импульстук фронттун кыйшайышы жана (б) импульстук фронттун бурмаланышынын бутадагы мейкиндик-убакыт жарык талаасына тийгизген таасири
Өтө күчтүү импульстук ылдамдыкты башкарууөтө кыска лазер
Учурда, тегиз толкундардын конус формасындагы суперпозициясы менен пайда болгон Бессель нурлары жогорку талаалуу лазер физикасында колдонуу баалуулугун көрсөттү. Эгерде конус формасында кабатталган импульстуу нурдун оксимметриялык импульстук фронт бөлүштүрүлүшү болсо, анда 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, пайда болгон рентген толкун пакетинин геометриялык борбордук интенсивдүүлүгү туруктуу суперлюминалдык, туруктуу сублюминалдык, ылдамдатылган суперлюминалдык жана жайлатылган сублюминалдык болушу мүмкүн. Деформациялануучу күзгү жана фазалык типтеги мейкиндик жарык модуляторунун айкалышы да импульстук фронттун каалагандай мейкиндик-убакыт формасын түзүп, андан кийин каалагандай башкарылуучу берүү ылдамдыгын пайда кыла алат. Жогорудагы физикалык эффект жана анын модуляция технологиясы импульстук фронттун "бурмаланышын" импульстук фронттун "башкаруусуна" айландырып, андан кийин өтө күчтүү ультра кыска лазердин берүү ылдамдыгын модуляциялоо максатын ишке ашыра алат.
СҮРӨТ 2. Суперпозиция тарабынан пайда болгон (а) жарыктан тезирээк туруктуу, (б) туруктуу субжарык, (в) ылдамдатылган жарыктан тезирээк жана (г) жайлаган субжарык жарык импульстары суперпозиция аймагынын геометриялык борборунда жайгашкан.
Импульстук фронттун бурмаланышы өтө ультра кыска лазерден эрте ачылганы менен, ал өтө ультра кыска лазердин өнүгүшү менен бирге кеңири талкууланып келет. Узак убакыттан бери ал өтө ультра кыска лазердин негизги максатын - өтө жогорку фокустук жарыктын интенсивдүүлүгүн ишке ашырууга өбөлгө түзгөн эмес жана изилдөөчүлөр ар кандай импульстук фронттун бурмаланышын басуу же жок кылуу үчүн иштеп келишкен. Бүгүнкү күндө "импульстук фронттун бурмаланышы" "импульстук фронтту башкарууга" айланганда, ал өтө ультра кыска лазердин берүү ылдамдыгын жөнгө салууга жетишти, бул жогорку талаалуу лазер физикасында өтө ультра кыска лазерди колдонуу үчүн жаңы каражаттарды жана жаңы мүмкүнчүлүктөрдү берди.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 13-майы