Tehnološki in razvojni trendi atosekundnih laserjev na Kitajskem
Inštitut za fiziko Kitajske akademije znanosti je leta 2013 poročal o rezultatih meritev 160 izoliranih atosekundnih impulzov. Izolirani atosekundni impulzi (IAP) te raziskovalne skupine so bili ustvarjeni na podlagi harmonikov višjega reda, ki jih poganjajo laserski impulzi pod 5 femtosekund, stabilizirani s CEP, s frekvenco ponavljanja 1 kHz. Časovne značilnosti atosekundnih impulzov so bile okarakterizirane z atosekundno raztezno spektroskopijo. Rezultati kažejo, da lahko ta žarkovna linija zagotovi izolirane atosekundne impulze s trajanjem impulza 160 atosekund in centralno valovno dolžino 82 eV. Ekipa je dosegla preboje na področju generiranja atosekundnih virov in tehnologije atosekundne raztezne spektroskopije. Ekstremni ultravijolični viri svetlobe z atosekundno ločljivostjo bodo odprli tudi nova področja uporabe za fiziko kondenzirane snovi. Leta 2018 je Inštitut za fiziko Kitajske akademije znanosti poročal tudi o načrtu za izdelavo interdisciplinarne ultrahitre časovno ločljive merilne uporabniške naprave, ki združuje atosekundne svetlobne vire z različnimi merilnimi terminali. To bo raziskovalcem omogočilo izvajanje fleksibilnih meritev ultrahitrih procesov v snovi z atosekundno do femtosekundno časovno ločljivostjo, hkrati pa bo imelo tudi gibalno in prostorsko ločljivost. Raziskovalcem bo omogočilo tudi raziskovanje in nadzor mikroskopske ultrahitre elektronske dinamike v atomih, molekulah, površinah in trdnih materialih v razsutem stanju. To bo na koncu utrlo pot razumevanju in uporabi ustreznih makroskopskih pojavov, ki zajemajo več raziskovalnih disciplin, kot so fizika, kemija in biologija.
Leta 2020 je Univerza za znanost in tehnologijo Huazhong predlagala uporabo povsem optičnega pristopa za natančno merjenje in rekonstrukcijo atosekundnih impulzov s pomočjo frekvenčno ločljive optične tehnologije zaklepanja. Kitajska akademija znanosti je leta 2020 poročala tudi o uspešnem generiranju izoliranih atosekundnih impulzov z oblikovanjem fotoelektričnega polja femtosekundnih impulzov z uporabo tehnologije dvojne svetlobe z selektivnim prehodnim vrati. Leta 2023 je ekipa z Nacionalne univerze za obrambno tehnologijo predlagala hiter postopek PROOF, imenovan qPROOF, za karakterizacijo ultra širokopasovnih izoliranih atosekundnih impulzov.
Leta 2025 so raziskovalci Kitajske akademije znanosti v Šanghaju razvili tehnologijo laserske sinhronizacije, ki temelji na neodvisno zgrajenem sistemu za časovno sinhronizacijo in omogoča visoko natančno merjenje časovnega tresenja in povratne informacije pikosekundnih laserjev v realnem času. To ni le nadzorovalo časovnega tresenja sistema v atosekundnem območju, temveč je tudi izboljšalo zanesljivost laserskega sistema med dolgotrajnim delovanjem. Razviti sistem za analizo in krmiljenje lahko izvaja korekcijo časovnega tresenja v realnem času. Istega leta so raziskovalci uporabljali tudi laserje z relativistično intenzivnostjo prostorsko-časovnih vrtincev (STOV) za generiranje izoliranih atosekundnih impulzov gama žarkov, ki nosijo lateralni orbitalni kotni moment.
Področje atosekundnih laserjev je v obdobju hitrega razvoja, ki zajema več vidikov, od temeljnih raziskav do promocije aplikacij. S prizadevanji znanstvenoraziskovalnih skupin, izgradnjo infrastrukture, podporo nacionalnim politikam ter domačim in mednarodnim sodelovanjem in izmenjavami bo Kitajska na področju atosekundnih laserjev imela široke razvojne možnosti. Z vedno več univerz in raziskovalnih ustanov, ki se bodo pridružile raziskavam atosekundnih laserjev, se bo razvila skupina znanstvenoraziskovalnih talentov z mednarodno perspektivo in inovativnimi zmogljivostmi, kar bo spodbujalo trajnostni razvoj atosekundne znanosti. Nacionalna velika znanstvena ustanova za atosekundne laserje bo prav tako zagotovila vodilno raziskovalno platformo za znanstveno skupnost in bo bolj prispevala k napredku znanosti in tehnologije.
Čas objave: 26. avg. 2025