A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia Sanghaji Optikai Mechanikai Intézetének (SIOM) a Nagyteljesítményű Lézerfizikai Közös Laboratóriuma kutatási eredményeket ért el az egylövéses ultragyors kinetikai diagnosztikában, és a kapcsolódó kutatási eredményeket a következőképpen foglalják össze: "Single-shot spatiotemporal plazmasűrűség-diagnosztika tetszőleges idő-hullámhossz-kódoló segítségével". A kutatási eredményeket az Optics and Lasers in Engineering folyóiratban publikálták "Single-shot spatiotemporális plazmasűrűség diagnosztika tetszőleges időhullám-kódolt biprizma interferométer segítségével" címmel.
Az ultragyors dinamikai jelenségek széles körben léteznek a fotokémia, a spintronika, a plazmafizika, a lézeres feldolgozás stb. területén. Az ultragyors dinamikai diagnosztika fontos eszköz az ultragyors dinamikai jelenségek evolúciós folyamatának megjelenítéséhez, amellyel kvantitatívan tanulmányozható az ultragyors dinamika mechanizmusa. evolúciós folyamatot, feltárja az ultragyors evolúciós folyamat elvét, és felismeri a kvantitatív visszacsatolás szerepét az ultragyors evolúciós folyamat szabályozásában. A jelenlegi egyetlen ultragyors dinamikai diagnosztikai technikák azonban nehezen tudják egyszerre ötvözni a nagy térbeli és időbeli felbontás, a nagy szekvenciamélység, az önállóan állítható időablak előnyeit, és nincs szükség referenciakarra.
Ebben a munkában a kutatók a temporális hullámhossz-kódolt biprizma interferométert (TWEBI) javasolják, amely azon az elven alapul, hogy hullámhossz-kódolt szondafényt állítanak elő különböző fázisillesztési szögű nemlineáris kristályok kaszkádolásával, és a hullámhossz térbeli multiplexelést két- dimenziós diffrakciós optikai elemek (DOE) és keskeny sávú interferometrikus szűrők (IBPF), valamint plug-and-play biprizma interferométerek felhasználásával az árnyékolási mód és a fázis megvalósítása Az árnyékrögzítési mód és fázismérési mód igény szerinti váltása valósul meg egy plug-and-play biprizma interferométer. A kísérleteket a Shenlight II femtoszekundumos digitális csempék optikai parametrikus csipogós impulzuserősítésének előlapján végeztük, amelyben a TWEBI eszköz 4 um térbeli felbontást, 200 fs időbeli felbontást, 12 szekvenciamélységet ért el. , effektív képkockasebesség akár 5 Tfps, és tetszőlegesen beállítható időablak alpikoszekundumtól 1.{17}} ns-ig. A TWEBI készülékkel árnyékfelvételeket és denzitometriás méréseket végeztünk a lézerrel indukált légfilamentáció dinamikájáról, és a kapcsolódó kísérleti eredmények igazolták a módszer megvalósíthatóságát. Ez a munka potenciális megoldást kínál az összetett tranziens dinamikák diagnosztizálására, amely segít ezen ultragyors jelenségek további megértésében, szabályozásában és alkalmazásában.
A kapcsolódó munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (NSFC), a Kínai Tudományos Akadémia Alapítványa (CAS), a Shanghai Tudományos és Technológiai Bizottság Alapítványa (SSTC), valamint a Tudományos és Technológiai Minisztérium Alapítványa támogatta. .
1. ábra (a) TWEBI kísérleti elrendezés; (b) szonda fényspektrumai; c) szonda fény-idő-tartomány amplitúdó- és fázistérképek; d) a képalkotó rendszer térbeli felbontása
2. ábra (a) A lézerrel indukált levegő filamentáció árnyéktérképe; b) a fény alatti folt középpontjának hullámhossz-térképe; c) a lézerrel indukált filamentáció fázis- és amplitúdótérképe; (d) rekonstruált plazma sűrűség-eloszlás
