Teknologin och utvecklingstrenderna för attosekundlasrar i Kina

Teknologin och utvecklingstrenderna för attosekundlasrar i Kina

Fysikinstitutet vid Kinesiska vetenskapsakademin rapporterade mätresultaten för 160 isolerade attosekundpulser år 2013. De isolerade attosekundpulserna (IAP) från detta forskarteam genererades baserat på högordningens övertoner drivna av sub-5 femtosekundlaserpulser stabiliserade med CEP, med en repetitionsfrekvens på 1 kHz. De temporala egenskaperna hos attosekundpulserna karakteriserades med hjälp av attosekundsträckningsspektroskopi. Resultaten visar att denna strållinje kan ge isolerade attosekundpulser med en pulslängd på 160 attosekunder och en central våglängd på 82 eV. Teamet har gjort genombrott inom tekniken för generering av attosekundkällor och attosekundsträckningsspektroskopi. Extrema ultravioletta ljuskällor med attosekundupplösning kommer också att öppna upp nya tillämpningsområden för kondenserad materiens fysik. År 2018 rapporterade fysikinstitutet vid Kinesiska vetenskapsakademin också en konstruktionsplan för en tvärvetenskaplig ultrasnabb tidsupplöst mätanvändarenhet som kombinerar attosekundljuskällor med olika mätterminaler. Detta kommer att göra det möjligt för forskare att utföra flexibla tidsupplösta mätningar av ultrasnabba processer i materia, från attosekunder till femtosekunder, samtidigt som de har momentum och rumslig upplösning. Och det gör det möjligt för forskare att utforska och kontrollera den mikroskopiska ultrasnabba elektroniska dynamiken i atomer, molekyler, ytor och bulkmaterial. Detta kommer i slutändan att bana väg för att förstå och tillämpa relevanta makroskopiska fenomen som täcker flera forskningsdiscipliner som fysik, kemi och biologi.

År 2020 föreslog Huazhong University of Science and Technology användningen av en helt optisk metod för att noggrant mäta och rekonstruera attosekundpulser genom frekvensupplöst optisk grindteknik. År 2020 rapporterade den kinesiska vetenskapsakademin också att den framgångsrikt hade genererat isolerade attosekundpulser genom att forma det fotoelektriska fältet med femtosekundpulser genom tillämpning av dubbelljusselektiv pass-gate-teknik. År 2023 föreslog ett team från National University of Defense Technology en snabb PROOF-process, kallad qPROOF, för karakterisering av ultrabredbandiga isolerade attosekundpulser.

År 2025 utvecklade forskare från den kinesiska vetenskapsakademin i Shanghai lasersynkroniseringsteknik baserad på ett oberoende byggt tidssynkroniseringssystem, vilket möjliggör högprecisionsmätning av tidsjitter och realtidsåterkoppling av pikosekundlasrar. Detta kontrollerade inte bara systemets tidsjitter inom attosekundområdet utan förbättrade även lasersystemets tillförlitlighet under långvarig drift. Det utvecklade analys- och styrsystemet kan utföra realtidskorrigering för tidsjitter. Samma år använde forskare även relativistiska intensitetsrumtidsvirvlar (STOV) lasrar för att generera isolerade attosekundiga gammastrålningspulser som bär lateral orbitalvinkelmoment.

Attosekundlasrar befinner sig i en snabb utvecklingsperiod som täcker flera aspekter, från grundforskning till tillämpningsfrämjande. Genom vetenskapliga forskargruppers insatser, byggandet av infrastruktur, stöd till nationell politik samt nationellt och internationellt samarbete och utbyte kommer Kinas utformning inom attosekundlasrar att åtnjuta breda utvecklingsmöjligheter. I takt med att fler universitet och forskningsinstitutioner ansluter sig till forskningen om attosekundlasrar kommer en grupp vetenskapliga forskartalanger med ett internationellt perspektiv och innovativa förmågor att odlas, vilket främjar en hållbar utveckling av attosekundvetenskap. Den nationella stora vetenskapliga anläggningen för attosekund kommer också att tillhandahålla en ledande forskningsplattform för forskarsamhället och ge större bidrag till utvecklingen av vetenskap och teknik.