Tehnologia și tendințele de dezvoltare ale laserelor cu atosecundă în China

Tehnologia și tendințele de dezvoltare ale laserelor cu atosecundă în China

Institutul de Fizică al Academiei Chineze de Științe a raportat rezultatele măsurătorilor a 160 de impulsuri izolate de ordin atosecundă în 2013. Impulsurile izolate de ordin atosecundă (IAP) ale acestei echipe de cercetare au fost generate pe baza armonicilor de ordin superior, acționate de impulsuri laser sub 5 femtosecunde stabilizate prin CEP, cu o rată de repetiție de 1 kHz. Caracteristicile temporale ale impulsurilor de ordin atosecundă au fost caracterizate prin spectroscopie de întindere atosecundă. Rezultatele arată că această linie de fascicul poate furniza impulsuri izolate de ordin atosecundă cu o durată a impulsului de 160 de atosecunde și o lungime de undă centrală de 82 eV. Echipa a făcut progrese în generarea surselor de atosecundă și în tehnologia spectroscopiei de întindere atosecundă. Sursele de lumină ultravioletă extremă cu rezoluție atosecundă vor deschide, de asemenea, noi domenii de aplicare pentru fizica materiei condensate. În 2018, Institutul de Fizică al Academiei Chineze de Științe a raportat, de asemenea, un plan de construcție pentru un dispozitiv de utilizare interdisciplinar ultrarapid pentru măsurarea rezoluției temporale, care combină surse de lumină de ordin atosecundă cu diverse terminale de măsurare. Acest lucru va permite cercetătorilor să efectueze măsurători flexibile, rezolvate în timp de la attosecunde la femtosecunde, ale proceselor ultrarapide din materie, având în același timp o rezoluție spațială și de impuls. De asemenea, le permite cercetătorilor să exploreze și să controleze dinamica electronică ultrarapidă microscopică din atomi, molecule, suprafețe și materiale solide în vrac. În cele din urmă, acest lucru va deschide calea pentru înțelegerea și aplicarea fenomenelor macroscopice relevante care acoperă multiple discipline de cercetare, cum ar fi fizica, chimia și biologia.

În 2020, Universitatea de Știință și Tehnologie Huazhong a propus utilizarea unei abordări complet optice pentru a măsura și reconstrui cu precizie impulsurile de atosecundă prin tehnologia de gating optică rezolvată în frecvență. În 2020, Academia Chineză de Științe a raportat, de asemenea, că a generat cu succes impulsuri de atosecundă izolate prin modelarea câmpului fotoelectric al impulsurilor femtosecunde prin aplicarea tehnologiei de gating selectiv cu lumină duală. În 2023, o echipă de la Universitatea Națională de Tehnologie a Apărării a propus un proces PROOF rapid, numit qPROOF, pentru caracterizarea impulsurilor de atosecundă izolate în bandă ultra-largă.

În 2025, cercetătorii de la Academia Chineză de Științe din Shanghai au dezvoltat o tehnologie de sincronizare laser bazată pe un sistem de sincronizare a timpului construit independent, care permite măsurarea de înaltă precizie a jitterului temporal și feedback-ul în timp real al laserelor de ordinul picosecundelor. Acest lucru nu numai că a controlat jitterul temporal al sistemului în intervalul atosecundelor, dar a îmbunătățit și fiabilitatea sistemului laser în timpul funcționării pe termen lung. Sistemul de analiză și control dezvoltat poate efectua corecții în timp real pentru jitterul temporal. În același an, cercetătorii au folosit și lasere cu vortexuri spațio-temporale de intensitate relativistă (STOV) pentru a genera impulsuri de raze gamma atosecunde izolate care transportă moment cinetic orbital lateral.

Domeniul laserelor cu atosecundă se află într-o perioadă de dezvoltare rapidă, acoperind multiple aspecte, de la cercetarea fundamentală la promovarea aplicațiilor. Prin eforturile echipelor de cercetare științifică, construirea infrastructurii, sprijinirea politicilor naționale, precum și cooperarea și schimburile interne și internaționale, poziția Chinei în domeniul laserelor cu atosecundă se va bucura de perspective largi de dezvoltare. Pe măsură ce tot mai multe universități și instituții de cercetare se alătură cercetării privind laserele cu atosecundă, se va cultiva un grup de talente în cercetarea științifică cu o perspectivă internațională și capacități inovatoare, promovând dezvoltarea durabilă a științei atosecundei. Facilitatea științifică majoră Națională pentru Attosecundă va oferi, de asemenea, o platformă de cercetare de top pentru comunitatea științifică și va aduce contribuții mai mari la avansul științei și tehnologiei.