Baru-baru ini, Laboratorium Gabungan Fisika Laser Daya Tinggi, Institut Mekanika Optik Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (SIOM), telah membuat kemajuan penelitian dalam diagnosis kinetik ultracepat satu tembakan, dan hasil penelitian terkait dirangkum sebagai "spatiotemporal tembakan tunggal diagnosis kepadatan plasma menggunakan encoder panjang gelombang waktu yang berubah-ubah". Hasil penelitiannya dipublikasikan di Optics and Lasers in Engineering dengan judul "Diagnosis kepadatan plasma spatiotemporal tembakan tunggal menggunakan interferometer biprisma berkode panjang gelombang waktu sewenang-wenang".
Fenomena dinamika ultracepat terdapat secara luas di bidang fotokimia, spintronik, fisika plasma, pemrosesan laser, dll. Diagnostik dinamika ultracepat adalah alat penting untuk memvisualisasikan proses evolusi fenomena dinamika ultracepat, yang dapat digunakan untuk mempelajari secara kuantitatif mekanisme dinamika ultracepat. proses evolusi, mengungkap prinsip proses evolusi ultracepat, dan menyadari peran umpan balik kuantitatif dalam pengaturan proses evolusi ultracepat. Namun, sulit bagi teknik diagnostik dinamika ultracepat tunggal saat ini untuk secara bersamaan menggabungkan keunggulan resolusi spatiotemporal tinggi, kedalaman urutan tinggi, jendela waktu yang dapat disesuaikan secara independen, dan tidak memerlukan kelompok referensi.
Dalam karya ini, para peneliti mengusulkan interferometer biprisma berkode panjang gelombang temporal (TWEBI), yang didasarkan pada prinsip menghasilkan cahaya probe berkode panjang gelombang dengan mengalirkan kristal nonlinier dengan sudut pencocokan fase yang berbeda, mewujudkan penggandaan spasial panjang gelombang dengan menggunakan dua- elemen optik difraksi dimensi (DOEs) dan filter interferometri pita sempit (IBPFs), dan memanfaatkan interferometer biprisma plug-and-play untuk mewujudkan mode perekaman bayangan dan fase Peralihan mode perekaman bayangan dan mode pengukuran fase sesuai permintaan diwujudkan menggunakan interferometer biprisma plug-and-play. Percobaan dilakukan pada bagian depan amplifikasi pulsa parametrik optik dari ubin digital femtosecond Shenlight II, di mana perangkat TWEBI mencapai resolusi spasial 4 um, resolusi temporal 200 fs, kedalaman urutan 12 , kecepatan bingkai efektif hingga 5 Tfps, dan rentang waktu yang dapat disesuaikan secara sewenang-wenang dari sub-pikodetik hingga 1.86 ns. Rekaman bayangan dan pengukuran densitometri dari dinamika filamen udara yang diinduksi laser dilakukan dengan perangkat TWEBI, dan hasil eksperimen terkait menunjukkan kelayakan metode ini. Karya ini memberikan solusi potensial untuk mendiagnosis dinamika transien yang kompleks, yang akan membantu kita lebih memahami, mengatur, dan menerapkan fenomena ultracepat ini.
Pekerjaan terkait ini didukung oleh National Natural Science Foundation of China (NSFC), Foundation of Chinese Academy of Sciences (CAS), Foundation of Shanghai Science and Technology Commission (SSTC), dan Foundation of Ministry of Science and Technology .
Gambar 1 (a) pengaturan eksperimental TWEBI; (b) menyelidiki spektrum cahaya; (c) menyelidiki amplitudo domain waktu cahaya dan peta fase; (d) resolusi spasial sistem pencitraan
Gambar 2 (a) Peta bayangan filamenasi udara yang diinduksi laser; (b) peta panjang gelombang dari pusat titik subluminous; (c) peta fase dan amplitudo filamen yang diinduksi laser; (d) merekonstruksi distribusi kepadatan plasma
