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超强固体激光及其在前沿学科中的应用(1) 总被引:10,自引:1,他引:10
20世纪80年代中期发展起来的啁啾脉冲放大(CPA)技术与先进的高功率激光技术及优良的激光增益介质相结合把激光峰值输出功率提高了几个数量级,出现了输出拍瓦级(1015W)皮秒(10-12s)和飞秒(10-15s)脉冲的固体激光装置,聚焦峰值功率密度达到1020~1022W/cm2。激光与物质相互作用的物理过程中,激光功率密度起主导作用,不同光强对应不同的物理学领域。如此高的激光功率密度能够在实验室中产生前所未有的极端物态条件,即超强电场、超强磁场和超高压强等,从而开创了崭新的强场物理领域,推动了相关学科的交叉融合,形成了多个前沿研究方向,如粒子加速、强辐射源、先进光源、阿秒物理、快点火聚变、超热物质、激光核物理、超快过程诊断、激光天体物理、非线性量子电动力学(QED)等,在材料科学、生命科学和医学等领域中也极具应用价值。 相似文献
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宽带激光参量放大器及其在飞秒拍瓦(10^15W)脉冲激光技术中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
飞秒超高功率,超高强度激光系统将为极端条件下的激光和物理相互作用提供实验研究手段,支持飞秒激光脉冲放大的宽带激光放大器是研制这类强激光系统的关键单元。本文讨论了参量光放大器的宽带特性,它可用于飞秒啁啾脉冲激光放大。据此,建立利用此方案结合纳秒钕玻璃高能激光装置产生飞秒超强激光脉冲、和传统的钕玻璃啁啾脉冲激光放大相比,OPCPA可大幅度提高输出功率和光束质量。 相似文献
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《中国激光》2021,(5)
自从2001年人们首次实现单个独立的阿秒(1 as=10~(-18) s)脉冲以来,阿秒脉冲作为超快光学最前沿的内容,在近20年的时间内得到了长足的发展,为人们在电子运动的自然时间尺度中观测量子世界的基本动力学过程提供了崭新的研究手段,并开启了阿秒科学这一全新的研究领域,覆盖了原子、分子、凝聚态物理、化学、生物等诸多学科的不同研究需求。随着飞秒激光驱动器技术的不断发展,目前阿秒脉冲不仅脉冲宽度突破了50 as,而且也进一步朝着更高单脉冲能量(高通量)、更短波长(高光子能量)、更高重复频率的方向发展。本文将结合高次谐波相位匹配及高能量飞秒超强激光、双色及多色相干合成飞秒激光、中红外飞秒激光、高重复频率飞秒激光等驱动技术,综述介绍阿秒脉冲在上述各方面的新进展,并展望了未来进一步的发展趋势。 相似文献
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飞秒激光器的发展现状 总被引:2,自引:0,他引:2
现在飞秒激光器在工业界的应用研究已达到普及水平,产品质量也逐渐提高。自1960年实现红宝石激光器的脉冲激光振荡以来,激光短脉冲化的研究作为基础物理的一个领域得到稳步发展,目前已经发展到飞秒领域。 相似文献
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本文阐述了超快激光发展的几个历史阶段及其内容、特点和研究方向。对当前飞秒激光技术的研究热点、发展方向进行了综述。对与飞秒激光技术相关的几个新兴学科,如:飞秒等离子体物理,飞秒X射线,飞秒光电子学,飞秒半导体物理和飞秒光谱全息学给予概括评述。 相似文献
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相对于近红外波段的飞秒激光脉冲,紫外波段的飞秒脉冲由于具有单光子能量高、聚焦特性好、电离率高和成丝阈值低等优点,在高功率密度光场的产生、等离子体光物理等领域有着越来越广阔的应用前景,成为激光技术的研究热点。随着紫外飞秒激光技术的发展,传统的脉宽测量方法不能满足需求。指出了紫外飞秒激光脉宽测量研究的主要进展,讨论了目前可用于紫外飞秒激光脉宽的测量方法,主要有双光子荧光测量法、互相关法、简并四波混频法、多光子电离法,介绍了相关测量原理与特点。在此基础上,对紫外飞秒激光脉宽测量技术研究前景进行了展望。 相似文献
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飞秒激光技术及其新兴相关学科 总被引:1,自引:0,他引:1
本文阐述了超快激光发展的几个历史阶段及其内容,特点和研究方向。对当前飞激光技术的研究热点、发展方向进行了综述。对与飞秒激光技术相关的几个新兴学科,如:飞秒等离子体物理,飞秒X射线,飞秒光电子学,飞秒半导体物理和飞秒光谱全息学给予概括评述。 相似文献
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飞秒激光脉冲与气体等离子体作用可以产生宽带、强的太赫兹脉冲辐射。采用一种缓慢上升、快速下降的飞秒激光脉冲与气体等离子体作用产生太赫兹辐射,并基于等离子体电流模型计算了这种太赫兹辐射的特性。由于这种特殊整形的激光脉冲能够对电子的加速产生较大的速度,从而可以产生较大的等离子体电流和较强的太赫兹辐射。计算结果显示:尽管这种特殊整形的飞秒激光脉冲能量有所损失,它能够比普通双色飞秒激光脉冲产生更强、更宽的太赫兹脉冲辐射。该项研究为基于激光等离子体作用的太赫兹辐射源提供了新的思路。 相似文献
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激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速、实时的元素成分分析技术。为了提高LIBS的灵敏度,人们已经提出多种方法来提高LIBS的光谱强度。本文采用飞秒脉冲激光烧蚀黄铜产生LIBS,对比了圆偏振和线偏振下LIBS光谱的强度,结果发现圆偏振下的光谱强度比线偏振下的强,光谱强度大约提高了15%。采用飞秒激光照射金属时,金属内部的自由电子吸收光子的能量。在线偏振飞秒激光场中,电子在脉冲的每个光学周期中经历交替的加速和减速;而圆偏振飞秒激光可以连续加速电子,因此电子可以获得更高的能量,这使得圆偏振飞秒激光产生的光谱强度不同于线偏振飞秒激光产生的光谱强度,圆偏振激光有助于改善飞秒LIBS信号的强度。 相似文献