Shanghai Institute Of Optics and Mechanics (SIOM) Membuat Kemajuan Teknologi dalam Menembus Batas 10-beat-watt Laser Ultrashort Ultra-intens Dengan Batu Permata Titanium

Baru-baru ini, Laboratorium Kunci Negara Fisika Laser Medan Kuat Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (SIPM), bekerja sama dengan Universitas Sains dan Teknologi Shanghai (SUST), telah membuat kemajuan teknologi dalam menerobos "10-batas atas watt-beat" dari laser ultrashort ultra-intens pada batu permata titanium, dan hasil yang relevan dirangkum dalam artikel "Ti yang disusun secara koheren: amplifikasi laser safir: cara untuk menembus batas 10 petawatt pada arus laser ultraintense" diterbitkan di Advanced Photonics Nexus dan dipilih sebagai artikel sampul. artikel sampul.
Dari 1-petawatt "Nova" pada tahun 1996 hingga 10-petawatt "Shanghai Ultra-intense Ultrashort Laser Facility (SULF)" pada tahun 2017 dan 10-petawatt "European Union Extreme Light Facility for Fisika Nuklir (ELI-NP)" pada tahun 2019, ia adalah pendiri dan CEO ELI-NP, dan pendiri "Shanghai Ultrashort Laser Facility (SULF)". ELI-NP" pada tahun 2019, peningkatan daya puncak yang signifikan disebabkan oleh perubahan media penguatan laser kaliber besar dari "kaca neodymium" menjadi "batu permata titanium", yang membuat lebar pulsa laser energi tinggi berkurang dari sekitar 500 femtodetik menjadi sekitar 25 femtodetik. Lebar pulsa laser energi tinggi telah dikurangi dari sekitar 500 femtodetik menjadi sekitar 25 femtodetik. Namun, 10 bW tampaknya merupakan batas atas daya puncak untuk laser ultrapendek ultra-intens dengan batu permata titanium. Saat ini , dari rencana pengembangan 10-beat-watt hingga 100-beat-watt, pihak internasional umumnya meninggalkan teknologi amplifikasi pulsa kicau berbasis batu permata titanium Ti:sapphire-CPA, dan mengadopsi amplifikasi pulsa kicau parametrik optik teknologi DKDP-OPCPA berdasarkan kristal nonlinier DKDP. Namun, yang terakhir memiliki kelemahan yaitu rendahnya efisiensi konversi "sinyal pompa" dan stabilitas "energi spektral-spatio-temporal" yang buruk, yang menimbulkan tantangan bagi pengembangan dan penerapan laser ultrashort ultra-intens. Sebaliknya, sebagai teknologi matang yang telah berhasil mewujudkan keluaran stabil laser 10-beat-watt, laser beat-watt masih memiliki potensi besar di "era-10-pasca-watt".
Untuk menembus "10-batas atas watt-beat" laser ultrashort ultra-intens dengan batu permata titanium, tim mengusulkan dan memvalidasi teknik Tiled-Ti:sapphire chirped pulse amplification (T-CPA), yang tidak hanya dapat meningkatkan bukaan batu permata titanium, tetapi juga memotong amplifikasi denyut permata titanium. bukaan batu permata, memotong osilasi parasit transversal, dan menghindari kontrol spatiotemporal yang kompleks. Tim peneliti telah berhasil mendemonstrasikan kinerja temporal dan spasial yang tinggi dari T-CPA pada platform ultra-intense ultrashort laser (UISL) kelas 100 terawatt dan memperoleh hasil yang diinginkan. Pekerjaan ini memberikan sarana teknis untuk menembus "10-batas atas megawatt" laser ultrashort ultra-intens batu permata titanium dan untuk mengembangkan laser ultrashort ultra-intens di kelas 100-megawatt.