Shanxay optik mexanika instituti teravattli Vortex impulslarini yaratishda yangi yutuqlarga erishdi

Yaqinda Xitoy Fanlar akademiyasining (CAS) Shanxay optika va nozik mashinalar instituti (SIPM) qoshidagi Kuchli maydon lazer fizikasi davlat asosiy laboratoriyasi teravatt davri miqyosli qisqa to'lqinli infraqizil vorteks impulslarini yaratishda yangi yutuqlarga erishdi. Tadqiqot guruhi yuqori energiyali vorteksli lazer chiqishini amalga oshirish uchun yangi optik maydon modulyatsiyasi texnikasini optik parametrik chirped puls amplification (OPCPA) bilan birlashtirdi. Kaskadli yupqa plyonkali chiziqli bo'lmagan impulsdan keyingi siqish texnikasiga asoslanib, teravatt davri shkalasida qisqa to'lqinli infraqizil vorteks impulslarini chiqarish birinchi marta amalga oshirildi. Tegishli natijalar "Ultrafast Science" jurnalida "Teravatt-sinfdagi bir necha tsiklli qisqa to'lqinli infraqizil girdob lazeri" sifatida nashr etildi.
Vorteks yorug'ligi - bu toroidal fazoviy intensivlik taqsimoti va orbital burchak momentumini o'tkazish xususiyati tufayli kvant ma'lumotlari, o'ta aniqlikdagi mikroskopiya va optik cımbızlarda keng qo'llaniladigan spiral to'lqinli frontga ega bo'lgan fazoviy tuzilgan nur. Bundan tashqari, orbital burchak momentini ultra-intensiv ultraqisqa lazerlarga ulash kuchli texnik yordam va vorteks kuchli maydon fizikasi va chiziqli bo'lmagan vorteks hodisalari uchun yangi eksperimental vositalarni taqdim etishi mumkin. Yuqori intensivlik davri shkalasidagi vorteks lazerlari girdobli zarrachalar nurlarini va ikkilamchi nurlanishni (masalan, izolyatsiyalangan attosekundli optik vortekslar, teragerts girdoblari) haydashda keng qo'llaniladi. Biroq, lazerni kuchaytirish va siqish uchun vorteks fazasi tuzilishini saqlab qolish qiyinligi sababli yuqori intensivlikdagi ultraqisqa vorteks impulslarini yaratish hali ham tadqiqot bosqichida.

1-rasm Eksperimental o'rnatish

2-rasm (a, c, e) OPCPA ning kuchaytirilgan chiqishining birinchi, ikkinchi va uchinchi tartibli vorteksli nuqta xaritalari; (b, d, f) Vorteks nurining ustun linzalari fokal chiziqlari.
Ushbu tadqiqotda tadqiqotchilar fazoviy fazali modulyatsiyani OPCPA texnikasi bilan birlashtirib, 1,45 mkm bo'lgan yuqori energiyali vorteks lazerining chiqishini amalga oshirdilar va kosmosdagi chiqish vorteks lazerining uzatish barqarorligini tasdiqladilar. Kaskadli yupqa plyonkali impulsdan keyingi siqish texnikasiga asoslanib, birinchi marta vorteks fazasi strukturasini buzmasdan, teravatt miqyosli davriy qisqa to'lqinli infraqizil vorteks puls chiqishi 13,7 mJ / 10,59 fs ga teng. Ushbu dastur chiziqli bo'lmagan vorteks hodisalarini texnik qo'llab-quvvatlashi va o'ta tezkor orbital burchak momentum fizikasini o'rganish uchun asos bo'lishi mumkin.

3-rasm Siqilgan vorteks pulsini vaqt-domen o'lchovi