L'Institut d'optique et de mécanique de Shanghai (SIOM) réalise des progrès technologiques en dépassant la limite de 10- battements de watts des lasers ultra-intenses ultra-courts dotés de pierres précieuses en titane

Récemment, le Laboratoire clé d'État de physique des lasers à champ fort de l'Institut d'optique et de machines de précision de Shanghai, de l'Académie chinoise des sciences (SIPM), en coopération avec l'Université des sciences et technologies de Shanghai (SUST), a réalisé des progrès technologiques en perçant le "10-limite supérieure du battement de watt" des lasers ultra-intenses ultra-courts dans les pierres précieuses de titane, et les résultats pertinents sont résumés dans l'article "Coherently Tiled Ti : amplification laser saphir : un moyen de briser la limite de 10 pétawatts de courant ultraintense lasers" a été publié dans Advanced Photonics Nexus et sélectionné comme article de couverture. article de couverture.
Du 1-pétawatt « Nova » en 1996 au 10-pétawatt « Installation laser ultra-intense ultra-courte de Shanghai (SULF) » en 2017 et au 10-pétawatt « Installation de lumière extrême de l'Union européenne pour Physique Nucléaire (ELI-NP)" en 2019, il est le fondateur et PDG d'ELI-NP, et le fondateur du "Shanghai Ultrashort Laser Facility (SULF)". ELI-NP" en 2019, l'augmentation significative de la puissance de crête est due au changement du milieu de gain laser de gros calibre du "verre néodyme" à la "pierre précieuse en titane", ce qui réduit la largeur d'impulsion du laser à haute énergie d'environ 500 femtosecondes à environ 25 femtosecondes. La largeur d'impulsion du laser à haute énergie a été réduite d'environ 500 femtosecondes à environ 25 femtosecondes. Cependant, 10 bW semble être la limite supérieure de la puissance de crête pour les lasers ultra-intenses ultra-courts avec des pierres précieuses de titane. Actuellement , du plan de développement 10-beat-watt à 100-beat-watt, l'international a généralement abandonné la technologie d'amplification d'impulsions chirpées à base de pierres précieuses de titane Ti: saphir-CPA et a adopté l'amplification d'impulsions chirpées paramétriques optiques technologie DKDP-OPCPA basée sur des cristaux non linéaires DKDP. Cependant, cette dernière présente les inconvénients d'une faible efficacité de conversion "signal de pompe" et d'une mauvaise stabilité de "l'énergie spectrale spatio-temporelle", ce qui pose des défis au développement et à l'application de lasers ultra-intenses ultracourts. Au contraire, en tant que technologie mature qui a réussi à réaliser la production stable du laser 10-beat-watt, le premier a encore un grand potentiel dans « l'ère post-10-beat-watt ».
Afin de dépasser la « limite supérieure 10-beat-watt » des lasers ultra-intenses ultra-courts avec des pierres précieuses en titane, l'équipe a proposé et validé la technique d'amplification d'impulsions gazouillées Tiled-Ti : sapphire (T-CPA), qui peut non seulement augmenter l'ouverture des pierres précieuses en titane, mais également tronquer l'amplification du pouls gazouilli des pierres précieuses en titane. l'ouverture des pierres précieuses, tronquer les oscillations parasites transversales et contourner le contrôle spatio-temporel complexe. L’équipe de recherche a démontré avec succès les performances temporelles et spatiales élevées du T-CPA sur une plate-forme laser ultra-intense ultracourte (UISL) de classe 100 térawatts et a obtenu les résultats souhaités. Ce travail fournit un moyen technique pour dépasser la « limite supérieure du 10-mégawatt » des lasers ultra-courts ultra-intenses aux pierres précieuses de titane et pour développer des lasers ultra-intenses ultra-courts dans la classe des 100-mégawatts.