Shanghai Institute of Optics And Mechanics (SIOM) gjør teknologiske fremskritt i å bryte gjennom 10-beat-watt-grensen for ultraintense ultrakorte lasere med edelstener i titan

Nylig har State Key Laboratory of Strong-Field Laser Physics ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences (SIPM), i samarbeid med Shanghai University of Science and Technology (SUST), gjort teknologiske fremskritt med å bryte gjennom "10-beat-watt øvre grense" for ultraintense ultrakorte lasere i titan edelstener, og de relevante resultatene er oppsummert i artikkelen "Coherently tiled Ti : sapphire laser amplification: a way to break the 10 petawatt limit on current ultraintense lasers" ble publisert i Advanced Photonics Nexus og valgt som omslagsartikkel. omslagsartikkel.
Fra 1-petawatt "Nova" i 1996 til 10-petawatt "Shanghai Ultra-intense Ultrashort Laser Facility (SULF)" i 2017 og 10-petawatt "European Union Extreme Light Facility for Nuclear Physics (ELI-NP)" i 2019, han er grunnlegger og administrerende direktør for ELI-NP, og grunnlegger av "Shanghai Ultrashort Laser Facility (SULF)". ELI-NP" i 2019, skyldes den betydelige økningen i toppeffekt endringen av laserforsterkningsmedium med stor kaliber fra "neodymglass" til "titanium edelsten", som gjør at pulsbredden til høyenergilaser reduseres fra ca. 500 femtosekunder til ca. 25 femtosekunder. Pulsbredden til høyenergilaseren er redusert fra ca. 500 femtosekunder til ca. 25 femtosekunder. Imidlertid ser 10 bW ut til å være den øvre grensen for toppeffekt for ultraintense ultrakorte lasere med edelstener av titan. , fra 10-beat-watt til 100-beat-watt-utviklingsplanen, forlot internasjonalt generelt den titan-edelstenbaserte chirped pulse amplification-teknologien Ti:sapphire-CPA, og tok i bruk den optiske parametriske chirped puls-forsterkningen teknologi DKDP-OPCPA basert på DKDP ikke-lineære krystaller. Sistnevnte har imidlertid ulempene med lav effektivitet av "pumpe-signal" konvertering og dårlig stabilitet av "spatio-temporal-spectral-energy", som utgjør utfordringer for utvikling og anvendelse av ultra-intense ultrakorte lasere. Tvert imot, som en moden teknologi som har oppnådd den stabile effekten av 10-beat-watt-laser, har førstnevnte fortsatt et stort potensial i «post-10-beat-watt-æraen».
For å bryte gjennom «10-beat-watt øvre grense» for ultra-intense ultrakorte lasere med edelstener av titan, foreslo og validerte teamet Tiled-Ti:sapphire chirped pulse amplification (T-CPA)-teknikken, som kan ikke bare øke blenderåpningen til titan edelstener, men også avkorte den kvitrede pulsforsterkningen til titan edelstener. edelstensåpning, avkorte tverrgående parasittiske oscillasjoner og omgå kompleks spatiotemporal kontroll. Forskerteamet har med suksess demonstrert den høye tidsmessige og romlige ytelsen til T-CPA på en 100 terawatt-klasse ultra-intens ultrashort laser (UISL) plattform og oppnådd de ønskede resultatene. Dette arbeidet gir en teknisk måte å bryte gjennom «10-megawatt øvre grense» for ultra-intense ultrakorte lasere i titan-edelsten og utvikle ultra-intense ultrakorte lasere i 100-megawattklassen.