Šangajski institut za optiku i mehaniku (SIOM) postiže tehnološki napredak u probijanju granice 10-beat-watt ultra-intenzivnih ultrakratkih lasera s dragim kamenjem od titana

Nedavno je Državni ključni laboratorij za fiziku lasera jakog polja Šangajskog instituta za optiku i precizne strojeve Kineske akademije znanosti (SIPM), u suradnji sa Sveučilištem za znanost i tehnologiju u Šangaju (SUST), postigao tehnološki napredak u probijanju "10-beat-watt gornja granica" ultra-intenzivnih ultrakratkih lasera u dragom kamenju od titana, a relevantni rezultati sažeti su u članku "Coherently tiled Ti : sapphire laser amplification: a way to break the 10 petawatt limit on current ultraintenzivni laseri" objavljen je u časopisu Advanced Photonics Nexus i odabran kao naslovni članak. naslovni članak.
Od 1-petawatt "Nova" 1996. do 10-petawatt "Shanghai Ultra-intense Ultrashort Laser Facility (SULF)" 2017. i 10-petawatt "Extreme Light Facility Europske unije za Nuklearna fizika (ELI-NP)" 2019. godine, osnivač je i izvršni direktor ELI-NP-a, te osnivač "Shanghai Ultrashort Laser Facility (SULF)". ELI-NP" u 2019., značajno povećanje vršne snage posljedica je promjene medija za pojačanje lasera velikog kalibra s "neodimijskog stakla" na "dragi kamen od titana", čime se širina pulsa visokoenergetskog lasera smanjuje s oko 500 femtosekundi na oko 25 femtosekundi. Širina pulsa visokoenergetskog lasera smanjena je s oko 500 femtosekundi na oko 25 femtosekundi. Međutim, čini se da je 10 bW gornja granica vršne snage za ultra-intenzivne ultrakratke lasere s dragim kamenjem od titana. Trenutno , od 10-beat-watt do 100-beat-watt razvojnog plana, međunarodna tvrtka općenito je napustila tehnologiju pojačanja chirped pulsa temeljenu na dragom kamenu titana Ti:sapphire-CPA i usvojila optičko parametarsko pojačanje chirped pulsa tehnologija DKDP-OPCPA temeljena na DKDP nelinearnim kristalima. Međutim, potonji ima nedostatke niske učinkovitosti pretvorbe "pumpa-signal" i slabe stabilnosti "prostorno-vremenske-spektralne-energije", što predstavlja izazov za razvoj i primjenu ultra-intenzivni ultrakratki laseri. Naprotiv, kao zrela tehnologija koja je uspješno ostvarila stabilan učinak 10-beat-watt lasera, prvi još uvijek ima veliki potencijal u "post-10-beat-watt eri".
Kako bi probili "10-beat-watt gornju granicu" ultra-intenzivnih ultrakratkih lasera s dragim kamenjem od titana, tim je predložio i potvrdio tehniku ​​Tiled-Ti:sapphire chirped pulse amplification (T-CPA), koja ne samo da može povećati otvor blende dragog kamenja od titana, već i skratiti pojačanje cvrkutavog pulsa dragulja od titana. otvor blende od dragog kamena, skraćuju transverzalne parazitske oscilacije i zaobilaze složenu prostorno-vremensku kontrolu. Istraživački tim uspješno je demonstrirao visoku vremensku i prostornu izvedbu T-CPA na ultra-intenzivnoj ultrakratkoj laserskoj (UISL) platformi od 100 teravata i postigao željene rezultate. Ovaj rad pruža tehnička sredstva za probijanje "10-megawatt gornje granice" ultra-intenzivnih ultrakratkih lasera od dragog kamenja od titana i za razvoj ultra-intenzivnih ultrakratkih lasera u 100-megawatt klasi.