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国际研究团队验证脉冲压缩新技术,获得更强激光

发布时间: 2020-07-10 15:48:18   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

 在一篇《应用物理快报》封面的论文中,INRS的科学家Jean Claude Kieffer,俄罗斯科学院应用物理研究所科学家 E. A. Khazanov,以及巴黎综合理工学院名誉教授Gérard Mourou(2018年诺贝尔物理学奖获得者)组成的国际研究团队展示了一种增加激光强度的创新技术。基于该光脉冲压缩的方法,将使得量子电动力学中的一种从未被探索过的阈值强度物理范畴实现探索可能。这项研究发表在2020年6月15日的《应用物理快报》上。

图1. 更高的阈值强度有望实现量子电动力学现象。

研究者不是依靠单纯增加激光能量,而是选择另一个方法达到大约1023瓦的功率,以确保可将脉冲宽度压缩到几飞秒,同时也使系统保持在一个合理的规模,并保持运行成本下降。为了产生尽可能短的脉冲,研究人员利用一种新型非线性光学效应,即“将激光束穿过极薄且完全均匀的玻璃板。在此过程中光谱被固体介质薄板展宽,当它在经过板后被重新压缩时,可以产生更短的脉冲,”Jean-Claude Kieffer解释道。研究中,科研人员通过将薄膜压缩的概念移植到薄板,通过结合使用1 mm厚的硅板和啁啾镜,从实验上证明了亚拍瓦激光脉冲获得了从24 fs到13 fs的非线性后压缩,其异常色散为·50 fs2

实验在ALLS装置上完成。实验中研究者只使用了能量为3焦耳,10飞秒,或300太瓦(1012 W)的脉冲。他们计划重复实验的能量为13焦耳,5飞秒脉冲,或3兆瓦(1015 W)。Kieffer教授说:“我们将是世界上第一个用脉冲如此短的激光获得这种功率的人。”

“如果我们获得非常短的脉冲,我们就进入了相对论问题类别。这是一个非常有趣的方向,有可能将科学界带向新的视野,” Kieffer教授说。Mourou教授表示,“这是一项非常好的工作,进一步扩展了这项技术的潜力。”

沈力编译自:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0008544

https://phys.org/news/2020-07-lasers-powerful-kind-physics.html

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