Самый могущественный лазер в мире, захваченный одним выстрелом

Ученые теперь могут записать полную форму ультра-интенсивных лазерных импульсов за один выстрел, благодаря новой технике под названием Raven (приобретение вектора-электромагнитного ближнего поля в реальном времени).Разработанный исследователями из Оксфордского университета, Университета Мюнхена Людвига-Максимилия и Института квантовой оптики Макса Планка, этот метод обеспечивает немедленную обратную связь, позволяя исследователям исправлять искажения в режиме реального времени.Это продвижение повышает точность и скорость в экспериментах с высокой энергией, таких как физика плазмы, ускорение частиц и исследования слияния.

Иллюстрация художника о технике Ворона, которая измеряет сложный световой импульс с использованием микро -фокусов и спектральной дисперсии, которая затем подается в нейронную сеть для поиска.

Система была протестирована на лазере в германии Atlas-3000 Petawatt Class, где он обнаружил крошечные сдвиги на волновом фронте лазера, известный как пространственно-временные муфты, которые ранее оставались незамеченными в режиме реального времени.Эти искажения могут значительно повлиять на эффективность лазерных экспериментов.С воронами такие проблемы теперь могут быть идентифицированы и исправлены мгновенно, что устраняет необходимость в сотнях снимков для построения одного изображения.

Ворон работает, разделяя лазерный луч на две части.Одна половина показывает, как цвет пульса меняется со временем.Другая половина проходит через кристалл, который отделяет поляризации;Микропользовый массив захватывает волновый фронт, а специальный датчик хранит все данные на одном изображении.Затем программное обеспечение реконструирует полную трехмерную карту структуры импульса, включая его время и направление.

Эта возможность особенно важна для разработки будущих лабораторных энергетических устройств Fusion.Эти системы полагаются на сфокусированные лазерные всплески для теплового топлива с помощью энергетических частиц - процесса, называемого вспомогательным нагревом, который зависит от точного знания интенсивности и выравнивания импульса.Ворон предоставляет эту информацию в режиме реального времени.Кроме того, сфокусированные лазеры могут использоваться в новых физических экспериментах, таких как создание фотонов в вакууме, что требует точного времени между несколькими балками.

По сравнению с более ранними подходами, Ворон проще.Профессор Питер Норрис из Оксфордского университета отмечает, что он обеспечивает полное чтение лазерного импульса за один раз, заменяя методы, которые требовали сотни выстрелов.

Ожидая, исследователи планируют применить ворона к более лазерным системам и изучить его потенциал в таких областях, как исследование Fusion, лазерные акселераторы частиц и квантовую электродинамику.