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科研人员在“拍瓦激光脉冲载波相位探测”方面取得重要进展

来源:西安交通大学

  发布:星之球科技

关键词:科研人员 激光脉冲 激光技术

2018-04-26

 近年来,随着超短超强激光技术的疾速开展,实验上曾经发生了峰值功率到达PW量级、峰值光强约1022-1023W/cm2、脉冲长度为飞秒量级的超短超强激光脉冲。超强激光脉冲和绝对论电子束互相作用进程中,激光脉冲载波相位会影响电子自旋进动、辐射光子偏振、辐射角谱散布以及正负电子对发生等。因而,提前探测和确定驱使激光脉冲载波相位对后续强场QED成绩研讨十分重要。目前,在绝对论激光电磁场强度下,可以通过辐射角谱散布和“Breit-Wheeler”对发生进程的辐射截面来确定超短激光脉冲(2个波长以内)的载波相位。但是,已有的和正在建造的PW激光脉冲的脉冲长度都在15到30飞秒(4到10个波长)以上。即便采用分束的办法降低激光脉冲强度到非绝对论量级并且不思索载波相位信息损坏的理想状况下,非绝对论激光脉冲载波相位探测办法(例如:平面-ATI、倍频干预等办法)也次要适用于少周期的激光脉冲。
PW长激光脉冲载波相位探测办法示意图
 
近日,西安交通大学理光纤激光打标机学院“激光与粒子束迷信技术研讨所”栗建兴教授和德国马克斯普朗克核物理研讨所Christoph H. Keitel教授课题组协作并初次发现应用超强长激光脉冲(6到10个波长以及更长范围)和绝对论电子束对撞,电子背向辐射谱发生两个X射线波峰,其强度和对应极化角散布十分敏感地依赖于驱动激光脉冲载波相位,并且,成线性单调变化。此变化可以被用做确定驱使PW长激光脉冲载波相位的根据。该研讨效果已于近期在线宣布于期刊Physical Review Letters上,题为“Single-Shot Carrier-Envelope Phase Determination of Long Superintense Laser Pulses”(Phys. Rev. Lett. 120, 124803 (2018)),文章链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.124803。该研讨任务与德国马克斯普朗克核物理研讨所协作完成,是栗建兴教授近四年来第三篇以第一兼通讯作者宣布在Physical Review Letters上的学术论文。