Шанхайський інститут оптики та механіки (SIOM) досягає технологічного прогресу, перевищуючи межу 10-ударів і ват для ультраінтенсивних ультракоротких лазерів із титановими дорогоцінними каменями

Нещодавно Державна ключова лабораторія лазерної фізики сильного поля Шанхайського інституту оптики та точного машинобудування Китайської академії наук (SIPM) у співпраці з Шанхайським науково-технічним університетом (SUST) досягла технологічного прогресу в прориві «10-верхня межа ударів на ват» ультраінтенсивних ультракоротких лазерів у титанових дорогоцінних каменях, а відповідні результати підсумовані в статті «Посилення лазерного випромінювання на основі когерентного титанового сапфіру: спосіб подолати обмеження в 10 петават на струмі». ультраінтенсивні лазери» було опубліковано в Advanced Photonics Nexus і обрано як титульну статтю. обкладинка статті.
Від 1-петаватної «Nova» у 1996 році до 10-петаватної «Шанхайської ультраінтенсивної ультракороткокороткої лазерної установки (SULF)» у 2017 році та 10-петаватної «Установки екстремального світла Європейського Союзу для Ядерна фізика (ELI-NP)» у 2019 році, він є засновником і генеральним директором ELI-NP, а також засновником «Шанхайської ультракороткої лазерної установки (SULF)». ELI-NP» у 2019 році значне збільшення пікової потужності пов’язане зі зміною середовища підсилення великокаліберного лазера з «неодимового скла» на «дорогоцінне каміння з титану», що зменшує ширину імпульсу високоенергетичного лазера приблизно з 500 фемтосекунд до приблизно 25 фемтосекунд. Ширину імпульсу високоенергетичного лазера було зменшено з приблизно 500 фемтосекунд до приблизно 25 фемтосекунд. Проте 10 БВт, здається, є верхньою межею пікової потужності для надінтенсивних ультракоротких лазерів з титановими дорогоцінними каменями. , від 10-біт-ват до 100-біт-ват плану розвитку, міжнародна компанія взагалі відмовилася від технології посилення імпульсу на основі титану на основі дорогоцінного каміння Ti:sapphire-CPA та прийняла оптичне параметричне посилення імпульсу з чирпом технологія DKDP-OPCPA на основі нелінійних кристалів DKDP, однак останній має недоліки, а саме низьку ефективність перетворення «сигнал накачування» та низьку стабільність «просторово-часово-спектральної енергії», що створює проблеми для розробки та застосування ультраінтенсивні ультракороткі лазери. Навпаки, як зріла технологія, яка успішно реалізувала стабільну продуктивність 10-біт-ватного лазера, перший все ще має великий потенціал у «пост-10-біт-ватну еру».
Щоб подолати «10-верхню межу біт-ват» ультраінтенсивних ультракоротких лазерів із дорогоцінним камінням титану, команда запропонувала та підтвердила техніку підсилення імпульсу з чирпованим імпульсом Tiled-Ti: сапфір (T-CPA), яка може не тільки збільшити апертуру титанових дорогоцінних каменів, але й скоротити підсилення чирпуючого імпульсу титанових дорогоцінних каменів. діафрагму дорогоцінного каменю, усікають поперечні паразитні коливання та обходять складний просторово-часовий контроль. Дослідницька група успішно продемонструвала високу часову та просторову продуктивність T-CPA на платформі надінтенсивного ультракороткого лазера (UISL) класу 100 терават і отримала бажані результати. Ця робота надає технічні засоби для подолання «10-мегаватної верхньої межі» ультраінтенсивних ультракоротких лазерів на дорогоцінному камені з титану та розробки ультраінтенсивних ультракоротких лазерів у класі 100-мегават.