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激光的威力足以研究新物理学
发布时间: 2020-07-13 11:05 | 【 【打印】【关闭】

  在一篇登上《应用物理快报》(Applied Physics Letters)封面的论文中,一个国际研究团队展示了一种增加激光强度的创新技术。这种基于光脉冲压缩的方法,将使一种从未被探索过的新型物理——量子电动力学现象——达到临界值的强度成为可能。

  自从Donna Strickland和Gerard Mourou在1985年发明频率漂移放大技术以来,激光功率显著增加,在最近几年终于达到了极限。各研究人员都希望通过放大激光的能量以增加其功率,但这种方法成本高昂,而且需要非常大的光束和光学元件。

  一个由国家科学研究所(INRS)的Jean-Claude Kieffer,俄罗斯科学院应用物理研究所的E. A. Khazanov以及2018年诺贝尔物理学奖获得者巴黎理工大学荣誉教授Gerard Mourou组成的团队,采取了与以往不同的方法来达成1023瓦的功率,他们并非从增加激光能量的角度出发,而是将脉冲持续时间缩短到几飞秒。这能够让系统保持在合理的规模内,并降低运行成本。

  

 

  图片来源:国家科学研究所(INRS) 

  为了产生尽可能短的脉冲,研究人员利用了非线性光学效应。“激光束穿过极薄且完全均匀的玻璃板。这种固体介质中的波的特殊行为拓宽了频谱,当它在玻璃板出口被重新压缩时,脉冲变短了,”Kieffer说道。

  在INRS的先进激光光源(Alls)设施中,研究人员将10飞秒脉冲的能量限制在3焦耳以内,即300太瓦(1012瓦)。他们计划在5飞秒内以13焦耳能量,即1015瓦的强度重复这项实验。

  Kieffer说:“如果我们能产生非常短的脉冲,我们就会进入相对论类别的科学。这是一个非常有趣的方向,有可能将科学界带向新的视野。这是一件很好的作品,巩固了这项技术的最高潜力。”

  DOI: 10.1063/5.0008544

  文章来源:OFweek激光网 

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