最近、中国科学院（SIOM）上海光学力学研究所高出力レーザー物理学共同研究室は、シングルショット超高速運動診断の研究を進歩させ、関連する研究結果は「シングルショット時空間診断」としてまとめられています。任意の時間波長エンコーダを用いたプラズマ密度診断」。 研究成果は、「任意の時間波長符号化バイプリズム干渉計を用いたシングルショット時空間プラズマ密度診断」というタイトルで『Optics and Lasers in Engineering』に掲載された。
超高速ダイナミクス現象は、光化学、スピントロニクス、プラズマ物理学、レーザー加工などの分野に広く存在します。超高速ダイナミクス診断は、超高速ダイナミクス現象の進化過程を可視化する重要なツールであり、超高速ダイナミクスのメカニズムを定量的に研究するために使用できます。進化プロセスを解明し、超高速進化プロセスの原理を明らかにし、超高速進化プロセスの制御における定量的フィードバックの役割を実現します。 しかし、現在の単一の超高速ダイナミクス診断技術では、高い時空間分解能、高いシーケンス深度、独立して調整可能な時間ウィンドウ、およびリファレンスアームの不要という利点を同時に組み合わせるのは困難です。
この研究では、研究者らは、異なる位相整合角度を持つ非線形結晶をカスケード接続することによって波長エンコードされたプローブ光を生成する原理に基づいた時間波長エンコード型バイプリズム干渉計（TWEBI）を提案します。次元回折光学素子 (DOE) と狭帯域干渉フィルター (IBPF) を使用し、プラグアンドプレイのバイプリズム干渉計を利用してシャドウイング記録モードと位相測定モードを実現します。 シャドウ記録モードと位相測定モードのオンデマンド切り替えは、プラグアンドプレイのバイプリズム干渉計。 実験は、Shenlight II フェムト秒デジタル タイルの光パラメトリック チャープ パルス増幅のフロントエンドで実行され、TWEBI デバイスは空間分解能 4 um、時間分解能 200 fs、シーケンス深度 12 を達成しました。 、最大 5 Tfps の有効フレーム レート、およびサブピコ秒から 1.86 ns まで任意に調整可能な時間ウィンドウ。 レーザー誘起空気フィラメント形成の動態の影の記録と濃度測定が TWEBI デバイスを使用して実行され、関連する実験結果によりこの方法の実現可能性が実証されました。 この研究は、複雑な過渡ダイナミクスを診断するための潜在的なソリューションを提供し、これらの超高速現象をさらに理解し、調整し、適用するのに役立ちます。
関連研究は、中国国家自然科学財団 (NSFC)、中国科学院財団 (CAS)、上海科学技術委員会財団 (SSTC)、および科学技術省財団の支援を受けました。 。
図 1 (a) TWEBI 実験装置。 (b) プローブ光スペクトル。 (c) プローブ光の時間領域の振幅および位相マップ。 (d) 撮像システムの空間解像度
図 2 (a) レーザー誘起空気フィラメント化のシャドウ マップ。 (b) 亜光点の中心の波長マップ。 (c) レーザー誘起フィラメント形成の位相と振幅マップ。 (d) 再構成されたプラズマ密度分布
