科學(xué)家們剛剛推出了迄今為止最強(qiáng)大的皮秒激光器

任何激光技術(shù)在整個(gè)領(lǐng)域都具有巨大的潛力 - 從太空通信自聚變功率– 我們剛剛得到了一個(gè)大問題：高達(dá) 100 兆瓦的超短激光脈沖，這是人造系統(tǒng)有史以來最強(qiáng)大的同類產(chǎn)品。

這些脈沖的持續(xù)時(shí)間不到一皮秒（百萬分之一秒的百萬分之一），最大 100 兆瓦的功率足以從一個(gè)脈沖短暫地為 100,000 個(gè)真空吸塵器供電。即使是 550 瓦的平均功率輸出，也比以前在實(shí)驗(yàn)中看到的任何功率都高出 50% 以上。

這項(xiàng)新技術(shù)可以在高精度測(cè)量、監(jiān)測(cè)和其他材料的加工，據(jù)瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)稱。

“這個(gè)記錄是一段漫長(zhǎng)而激動(dòng)人心的旅程的結(jié)果，其中有很多有趣的激光物理學(xué)，”說來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的物理學(xué)家 Ursula Keller。

我們?cè)谶@里處理的是所謂的短脈沖圓盤激光器，它基于容納晶體的超薄圓盤，其中包含鐿原子.當(dāng)這些原子被激發(fā)時(shí)，這個(gè)圓盤會(huì)產(chǎn)生激光束。

這里有兩項(xiàng)創(chuàng)新在起作用：首先，一種特殊的鏡子排列，以形成一個(gè)改進(jìn)的“復(fù)制腔”，它能夠四處反射并將激光放大到更高的水平，而不會(huì)失去不穩(wěn)定性。

其次，激光器中使用的半導(dǎo)體反射鏡稱為半導(dǎo)體可飽和吸收鏡或 SESAM。它有助于將激光塑造成短而強(qiáng)的脈沖。該團(tuán)隊(duì)以多種方式對(duì)其進(jìn)行了升級(jí)，包括增加了一個(gè)薄的藍(lán)寶石窗口.

這種激光放大以前涉及更多的能量和更大的儀器，通常在激光器本身之外。相比之下，這里使用的技術(shù)更加緊湊和高效。

“到目前為止，只有通過激光器外部的幾個(gè)獨(dú)立放大器發(fā)送較弱的激光脈沖，才能獲得與我們現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)的功率相當(dāng)?shù)拿}沖?！?a>說來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的物理學(xué)家 Moritz Seidel。

負(fù)責(zé)這種破紀(jì)錄激光器的研究人員對(duì)如何使用它有很多想法。一個(gè)潛在的應(yīng)用是在頻率梳用于超精確時(shí)鐘，這可能意味著測(cè)量時(shí)間和自然現(xiàn)象的準(zhǔn)確性更高。

這些類型的激光器也可用于檢測(cè)材料無需切入它們：例如，尋找物體中的缺陷或掃描人體。這一新紀(jì)錄的創(chuàng)造只是改進(jìn)激光技術(shù)的開始。

這是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中所做的詳細(xì)而專注的工作的另一個(gè)很好的例子，他們開發(fā)的激光器超越自我我們以前見過什么，并使用它們來審視宇宙在我們周圍。

“當(dāng)它最終起作用時(shí)，我們觀察了激光如何產(chǎn)生脈沖——這真的很酷，”說塞德爾。

該研究已發(fā)表在光學(xué).

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