Technologia i trendy rozwojowe laserów attosekundowych w Chinach
Instytut Fizyki Chińskiej Akademii Nauk opublikował w 2013 roku wyniki pomiarów 160 izolowanych impulsów attosekundowych. Izolowane impulsy attosekundowe (IAP) tego zespołu badawczego zostały wygenerowane w oparciu o harmoniczne wyższego rzędu, napędzane impulsami lasera femtosekundowego o długości fali poniżej 5 attosekund, stabilizowanymi przez CEP, z częstotliwością repetycji 1 kHz. Charakterystykę czasową impulsów attosekundowych scharakteryzowano za pomocą spektroskopii rozciągania attosekundowego. Wyniki pokazują, że ta linia wiązki może dostarczać izolowane impulsy attosekundowe o czasie trwania impulsu 160 attosekund i centralnej długości fali 82 eV. Zespół dokonał przełomu w generowaniu źródeł attosekundowych i technologii spektroskopii rozciągania attosekundowego. Źródła światła ekstremalnego ultrafioletu o rozdzielczości attosekundowej otworzą również nowe obszary zastosowań w fizyce materii skondensowanej. W 2018 roku Instytut Fizyki Chińskiej Akademii Nauk opublikował również plan budowy interdyscyplinarnego, ultraszybkiego, czasowo-rozdzielczego urządzenia pomiarowego, łączącego attosekundowe źródła światła z różnymi terminalami pomiarowymi. Umożliwi to naukowcom przeprowadzanie elastycznych pomiarów ultraszybkich procesów w materii z rozdzielczością czasową od attosekund do femtosekund, przy jednoczesnym zachowaniu pędu i rozdzielczości przestrzennej. Umożliwi to również naukowcom badanie i kontrolowanie mikroskopowej, ultraszybkiej dynamiki elektronowej w atomach, cząsteczkach, powierzchniach i materiałach stałych. Ostatecznie utoruje to drogę do zrozumienia i zastosowania istotnych zjawisk makroskopowych w wielu dyscyplinach naukowych, takich jak fizyka, chemia i biologia.
W 2020 roku Uniwersytet Nauki i Technologii Huazhong zaproponował zastosowanie całkowicie optycznego podejścia do dokładnego pomiaru i rekonstrukcji impulsów attosekundowych za pomocą technologii bramkowania optycznego z rozdzielczością częstotliwościową. W 2020 roku Chińska Akademia Nauk poinformowała również o pomyślnym wygenerowaniu izolowanych impulsów attosekundowych poprzez kształtowanie pola fotoelektrycznego impulsów femtosekundowych za pomocą technologii bramkowania z selektywnością podwójnego światła. W 2023 roku zespół z Narodowego Uniwersytetu Technologii Obronnych zaproponował szybki proces PROOF, zwany qPROOF, do charakteryzacji ultraszerokopasmowych izolowanych impulsów attosekundowych.
W 2025 roku naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk w Szanghaju opracowali technologię synchronizacji laserów opartą na niezależnie zbudowanym systemie synchronizacji czasu, umożliwiającą precyzyjny pomiar drgań czasowych i sprzężenie zwrotne laserów pikosekundowych w czasie rzeczywistym. Pozwoliło to nie tylko kontrolować drgania czasowe systemu w zakresie attosekund, ale także zwiększyło niezawodność lasera podczas długotrwałej pracy. Opracowany system analizy i sterowania umożliwia korektę drgań czasowych w czasie rzeczywistym. W tym samym roku naukowcy wykorzystali również lasery wykorzystujące relatywistyczne wiry czasoprzestrzenne o dużej intensywności (STOV) do generowania izolowanych attosekundowych impulsów promieniowania gamma, przenoszących boczny orbitalny moment pędu.
Dziedzina laserów attosekundowych znajduje się w okresie dynamicznego rozwoju, obejmującego wiele aspektów, od badań podstawowych po promocję zastosowań. Dzięki wysiłkom zespołów badawczych, budowie infrastruktury, wsparciu polityki krajowej oraz współpracy i wymiany na szczeblu krajowym i międzynarodowym, chińskie doświadczenie w dziedzinie laserów attosekundowych będzie miało szerokie perspektywy rozwoju. Wraz z włączaniem się kolejnych uniwersytetów i instytucji badawczych w badania nad laserami attosekundowymi, grupa utalentowanych naukowców o międzynarodowej perspektywie i potencjale innowacyjnym będzie się rozwijać, promując zrównoważony rozwój nauki o laserach attosekundowych. Narodowy Ośrodek Badawczy Attosekund zapewni również wiodącą platformę badawczą dla społeczności naukowej i wniesie większy wkład w rozwój nauki i technologii.
Czas publikacji: 26-08-2025