Puls tezligini o'zgartiringjuda kuchli ultra qisqa lazer
Super ultra qisqa lazerlar odatda o'nlab va yuzlab femtosekundlar impuls kengligi, teravatt va petavattning eng yuqori quvvati va ularning fokuslangan yorug'lik intensivligi 1018 Vt/sm2 dan oshadigan lazer impulslarini anglatadi. Super ultra qisqa lazer va u tomonidan yaratilgan super nurlanish manbai va yuqori energiyali zarrachalar manbai yuqori energiya fizikasi, zarrachalar fizikasi, plazma fizikasi, yadro fizikasi va astrofizika kabi ko'plab asosiy tadqiqot yo'nalishlarida keng qo'llanilish qiymatiga ega va ilmiy tadqiqot natijalari tegishli yuqori texnologiyali sohalar, tibbiy sog'liqni saqlash, atrof-muhit energetikasi va milliy mudofaa xavfsizligiga xizmat qilishi mumkin. 1985-yilda chirplangan impuls kuchaytirish texnologiyasi ixtiro qilinganidan beri, dunyodagi birinchi urish vattining paydo bo'lishilazer1996-yilda va 2017-yilda dunyodagi birinchi 10 zarbali vattli lazerning qurilishi yakunlanganidan so'ng, o'tmishda super ultra qisqa lazerning asosiy maqsadi asosan "eng kuchli yorug'lik" ga erishish edi. So'nggi yillarda tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, super lazer impulslarini saqlab qolish sharti bilan, agar super ultra qisqa lazerning impuls uzatish tezligini boshqarish mumkin bo'lsa, ba'zi jismoniy qo'llanmalarda u yarim kuch sarflash bilan ikki baravar ko'p natija berishi mumkin, bu esa super ultra qisqa lazerning ko'lamini kamaytirishi kutilmoqda.lazer qurilmalari, lekin yuqori maydonli lazer fizikasi tajribalarida uning ta'sirini yaxshilaydi.
Ultra kuchli ultra qisqa lazerning impuls old qismining buzilishi
Cheklangan energiya sharoitida eng yuqori quvvatga erishish uchun kuchaytirish o'tkazish qobiliyatini oshirish orqali impuls kengligi 20 ~ 30 femtosekundgacha kamayadi. Hozirgi 10-tumshuqli vattli ultra qisqa lazerning impuls energiyasi taxminan 300 joulni tashkil qiladi va kompressor panjarasining past shikastlanish chegarasi nur diafragmasini odatda 300 mm dan katta qiladi. 20 ~ 30 femtosekundli impuls kengligi va 300 mm diafragmali impuls nuri fazoviy-vaqtinchalik bog'lanish buzilishini, ayniqsa impuls frontining buzilishini osonlikcha ko'taradi. 1-rasm (a) nur rolining tarqalishi natijasida impuls fronti va faza frontining fazoviy-vaqtinchalik ajralishini ko'rsatadi va birinchisi ikkinchisiga nisbatan "fazoviy-vaqtinchalik qiyalik" ni ko'rsatadi. Ikkinchisi esa linza tizimi tomonidan kelib chiqadigan murakkabroq "fazoviy-vaqt egriligi". 1 (b)-rasm ideal impuls fronti, qiyalik impuls fronti va egilgan impuls frontining nishondagi yorug'lik maydonining fazoviy-vaqtinchalik buzilishiga ta'sirini ko'rsatadi. Natijada, fokuslangan yorug'lik intensivligi sezilarli darajada kamayadi, bu esa super ultra qisqa lazerning kuchli maydonda qo'llanilishiga yordam bermaydi.
1-rasm (a) prizma va panjara tufayli impuls frontining qiyshayishi va (b) impuls frontining buzilishining nishondagi fazo-vaqt yorug'lik maydoniga ta'siri.
Ultra kuchli puls tezligini boshqarishultra qisqa lazer
Hozirgi vaqtda tekis to'lqinlarning konus shaklidagi superpozitsiyasi natijasida hosil bo'lgan Bessel nurlari yuqori maydonli lazer fizikasida qo'llanilish qiymatini ko'rsatdi. Agar konus shaklidagi ustma-ust qo'yilgan impulsli nur aksimetrik impuls fronti taqsimotiga ega bo'lsa, unda 2-rasmda ko'rsatilgandek, hosil bo'lgan rentgen to'lqin paketining geometrik markaz intensivligi doimiy superluminal, doimiy subluminal, tezlashtirilgan superluminal va sekinlashgan subluminal bo'lishi mumkin. Hatto deformatsiyalanadigan oyna va faza tipidagi fazoviy yorug'lik modulyatorining kombinatsiyasi ham impuls frontining ixtiyoriy fazoviy-vaqtinchalik shaklini yaratishi va keyin ixtiyoriy boshqariladigan uzatish tezligini yaratishi mumkin. Yuqoridagi fizik effekt va uning modulyatsiya texnologiyasi impuls frontining "buzilishi"ni impuls frontining "boshqaruvi"ga aylantirishi va keyin ultra kuchli ultra qisqa lazerning uzatish tezligini modulyatsiya qilish maqsadini amalga oshirishi mumkin.
2-rasm. Superpozitsiya natijasida hosil bo'lgan (a) yorug'likdan tezroq doimiy, (b) doimiy subyorug'lik, (c) tezlashtirilgan yorug'likdan tezroq va (d) sekinlashgan subyorug'lik yorug'lik impulslari superpozitsiya mintaqasining geometrik markazida joylashgan.
Impuls fronti buzilishining kashf etilishi super ultra qisqa lazerdan oldinroq bo'lsa-da, u super ultra qisqa lazerning rivojlanishi bilan birga keng e'tiborga sazovor bo'ldi. Uzoq vaqt davomida bu super ultra qisqa lazerning asosiy maqsadi - ultra yuqori fokusli yorug'lik intensivligini amalga oshirishga yordam bermadi va tadqiqotchilar turli xil impuls fronti buzilishini bostirish yoki yo'q qilish ustida ishlamoqdalar. Bugungi kunda, "impuls fronti buzilishi" "impuls fronti boshqaruvi" ga aylanganida, u super ultra qisqa lazerning uzatish tezligini tartibga solishga erishdi, bu esa yuqori maydonli lazer fizikasida super ultra qisqa lazerni qo'llash uchun yangi vositalar va yangi imkoniyatlarni taqdim etdi.
Nashr vaqti: 2024-yil 13-may