织梦CMS - 轻松建站从此开始!

澳门金沙网址_网上金沙网站_线上金沙官网

当前位置: 澳门金沙网址_网上金沙网站_线上金沙官网 > 科技 > 澳门金沙网址:超强超短激光应用前景广阔(科技大观)

澳门金沙网址:超强超短激光应用前景广阔(科技大观)

时间:2020-04-24 11:56来源: 作者:admin 点击: 5 次
  激光,原子受激辐射的光。其原理是原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级时,所释放的能量以光子的形式放出。这些被激发出来的光子光学特性高度一致,因此激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。  自1960年第一台激光器诞生以来,科学家们一直寻求激光强度和性能的更大突破

  激光,澳门金沙网址:原子受激辐射的光。其原理是原子中的电子汲取能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级时,所开释的能量以光子的情势放出。这些被激发出来的光子光学特征高度一致,因而激光比拟通俗光源单色性、标的目的性好,亮度更高。

  自1960年第一台激光器诞生以来,科学家们不断寻求激光强度和性能的更大打破。超强超短激光就是一个典型,它的最大特点是“超强”和“超短”。“超强”是指这种激光的峰值功率一般大于1太瓦(1太瓦等于1万亿瓦),这一功率相当于环球所有发电机同时开动的总功率。“超短”是指这种激光持续的工夫很短,到达了飞秒量级(1飞秒等于1千万亿分之一秒),这么短的工夫内,激光只能走一根头发丝粗细的间隔,不但人眼无法识别,就连光电探头也无法分辨。

  目前,取得超强超短激光最根本的方法,是由2018年诺贝尔物理学奖取得者穆鲁和斯特里克兰创造的啁啾脉冲放大手艺。在激光的放大过程中,随着激光能量的增多,激光的脉冲峰值功率会麻利升高,可能超过激光资料的损伤阈值,导致资料损坏。啁啾脉冲放大手艺很奇妙地处理了这一难题,它将一个超短脉冲在工夫上拉宽后再停止能量的放大,当脉冲拉宽时,功率也会变得很低,即使能量进步良多倍,脉冲峰值功率也能保持在资料可接受范围内。然后,再在时域大将脉冲压缩到超短的程度,就能够极大加强激光脉冲的功率。理论中,占地达1000平方米的宏大激光器输出的超强超短激光,在极短工夫内峰值功率可达10拍瓦(1拍瓦等于1千万亿瓦),被称为“最光亮源”。

  因为强度高、作用工夫短,超强超短激光能够直接作用到物质的原子、分子层面,这为它的普遍应用翻开了大门。超强激光能够在实验室发明只在恒星内部或黑洞边沿才具有的极端前提,比方超强的电磁场、超高的能量密度、超强的光压等,为钻研宇宙起源演化和物质彼此作用等提供需要前提。超强激光还可为治疗癌症提供“激光质子刀”新计划,高能质子因为定向沉积可用于靶向治疗癌症,超强激光可在厘米范围内将质子加速到所需能量,该计划目前尚在实验阶段。超短激光则在超快光学等领域大显技艺,科学家通过它能捕捉到十分高速的运动,哪怕是飞秒级的电子运动,也能被分明地记录。该类激光在较低输出功率下已被普遍应用于生物成像、眼科激光手术、细密加工等领域。此外,因为超强超短激光的光强特别高,穿过空气时会电离成等离子体,能够使用它停止天气干涉。随着激光手艺的不停开展,未来或将能实现激光引雷和激光诱导降雪。

  2016年,我国实现了5拍瓦激光放大和脉冲压缩输出,刷新了其时激光脉冲峰值功率的世界纪录;2017年,我国胜利实现了10拍瓦激光放大输出,继续保持国际同类钻研的当先程度。信任经过科学家的不停努力,超强超短激光钻研将实现更大开展,给人们的未来带来愈加神奇的手艺。

  (作者为中国科学院上海光学细密机械钻研所科学传播主管)


  《 人民日报 》( 2020年04月24日 17 版)

(责编:岳弘彬)

(责任编辑:)
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:
发布者资料
查看详细资料 发送留言 加为好友 用户等级: 注册时间:2020-05-25 21:05 最后登录:2020-05-25 21:05
栏目列表
推荐内容