Şangay Optik ve Mekanik Enstitüsü (SIOM), Titanyum Değerli Taşlarla Ultra Yoğun Ultra Kısa Lazerlerin 10-beat-watt Sınırını Aşmada Teknolojik İlerleme Kaydediyor

Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi (SIPM), Şangay Optik ve Hassas Makine Enstitüsü'nün Güçlü Alan Lazer Fiziği Devlet Anahtar Laboratuvarı, Şanghay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (SUST) ile işbirliği içinde, teknolojik ilerleme kaydetti. Titanyum değerli taşlarda ultra yoğun ultra kısa lazerlerin "10-beat-watt üst sınırı" ve ilgili sonuçlar "Tutarlı bir şekilde döşenmiş Ti: safir lazer amplifikasyonu: akımda 10 petawatt sınırını aşmanın bir yolu" makalesinde özetlenmiştir. ultra yoğun lazerler" Advanced Photonics Nexus'ta yayınlandı ve kapak makalesi olarak seçildi. kapak makalesi.
1996'daki 1-petawatt'lık "Nova"dan, 2017'deki 10-petawatt'lık "Şangay Ultra Yoğun Ultra Kısa Lazer Tesisi (SULF)" ve 10-petawatt'lık "Avrupa Birliği Aşırı Işık Tesisi"ne kadar Nükleer Fizik (ELI-NP)" 2019 yılında ELI-NP'nin kurucusu ve CEO'su ve "Şangay Ultrashort Lazer Tesisi (SULF)" nin kurucusudur. 2019'da ELI-NP" ile zirve gücündeki önemli artış, büyük kalibreli lazer kazanç ortamının "neodimyum cam"dan "titanyum değerli taş"a değişmesinden kaynaklanmaktadır, bu da yüksek enerjili lazerin darbe genişliğini yaklaşık 500'den azaltmaktadır. femtosaniyeden yaklaşık 25 femtosaniyeye. Yüksek enerjili lazerin darbe genişliği yaklaşık 500 femtosaniyeden yaklaşık 25 femtosaniyeye düşürüldü. Bununla birlikte, titanyum değerli taşlara sahip ultra yoğun ultra kısa lazerler için tepe gücünün üst sınırı 10 bW gibi görünüyor. Uluslararası şirket, 10-beat-watt'tan 100-beat-watt'a kadar geliştirme planından genel olarak titanyum değerli taş bazlı cıvıl cıvıl nabız amplifikasyon teknolojisi Ti:sapphire-CPA'yı terk etti ve optik parametrik cıvıl cıvıl nabız amplifikasyonunu benimsedi DKDP doğrusal olmayan kristallerine dayalı DKDP-OPCPA teknolojisi. Bununla birlikte, ikincisi, "pompa-sinyali" dönüşümünün düşük verimliliği ve "uzay-zamansal-spektral-enerjinin" zayıf stabilitesi gibi dezavantajlara sahiptir ve bu da, DKDP'nin geliştirilmesi ve uygulanmasında zorluk teşkil etmektedir. ultra yoğun ultra kısa lazerler. Tam tersine, 10-atım-watt lazerin istikrarlı çıktısını başarılı bir şekilde gerçekleştirmiş olgun bir teknoloji olarak, birincisi "atım-watt sonrası çağda" hala büyük bir potansiyele sahiptir.
Titanyum değerli taşlara sahip ultra yoğun ultra kısa lazerlerin "10-beat-watt üst sınırını" aşmak için ekip, Tiled-Ti:sapphire cıvıl cıvıl darbe amplifikasyonu (T-CPA) tekniğini önerdi ve doğruladı. yalnızca titanyum değerli taşların açıklığını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda titanyum değerli taşların cıvıl cıvıl nabız amplifikasyonunu da keser. değerli taş açıklığı, enine parazitik salınımları keser ve karmaşık uzaysal-zamansal kontrolü atlatır. Araştırma ekibi, T-CPA'nın yüksek zamansal ve mekansal performansını 100 terawatt sınıfı ultra yoğun ultra kısa lazer (UISL) platformu üzerinde başarıyla ortaya koydu ve istenen sonuçları elde etti. Bu çalışma, titanyum değerli taş ultra yoğun ultra kısa lazerlerin "10-megawatt üst sınırını" aşmak ve 100-megawatt sınıfında ultra yoğun ultra kısa lazerler geliştirmek için teknik bir araç sağlar.