De technologie en ontwikkelingstrends van attosecondelasers in China

De technologie en ontwikkelingstrends van attosecondelasers in China

Het Institute of Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde in 2013 de meetresultaten van 160 geïsoleerde attosecondepulsen. De geïsoleerde attosecondepulsen (IAP's) van dit onderzoeksteam werden gegenereerd op basis van hogere-orde harmonischen aangestuurd door sub-5 femtoseconde laserpulsen, gestabiliseerd door CEP, met een herhalingsfrequentie van 1 kHz. De temporele karakteristieken van attosecondepulsen werden gekarakteriseerd met behulp van attoseconde-stretchspectroscopie. De resultaten tonen aan dat deze bundellijn geïsoleerde attosecondepulsen kan leveren met een pulsduur van 160 attoseconden en een centrale golflengte van 82 eV. Het team heeft doorbraken bereikt in de generatie van attosecondebronnen en attoseconde-stretchspectroscopietechnologie. Extreem-ultraviolette lichtbronnen met een attoseconderesolutie zullen ook nieuwe toepassingsgebieden voor de fysica van de gecondenseerde materie openen. In 2018 rapporteerde het Institute of Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen ook een bouwplan voor een interdisciplinair ultrasnel tijdsafhankelijk meetinstrument dat attoseconde lichtbronnen combineert met verschillende meetterminals. Dit stelt onderzoekers in staat om flexibele tijdsafhankelijke metingen van attoseconde tot femtoseconde uit te voeren van ultrasnelle processen in materie, met behoud van impuls en ruimtelijke resolutie. Het stelt onderzoekers ook in staat om de microscopische ultrasnelle elektronische dynamiek in atomen, moleculen, oppervlakken en bulkvaste materialen te onderzoeken en te beheersen. Dit zal uiteindelijk de weg vrijmaken voor het begrijpen en toepassen van relevante macroscopische verschijnselen binnen meerdere onderzoeksdisciplines, zoals natuurkunde, scheikunde en biologie.

In 2020 stelde de Huazhong University of Science and Technology het gebruik van een volledig optische benadering voor om attosecondepulsen nauwkeurig te meten en te reconstrueren met behulp van frequentie-opgeloste optische gatingtechnologie. In 2020 meldde de Chinese Academie van Wetenschappen ook dat zij met succes geïsoleerde attosecondepulsen had gegenereerd door het foto-elektrische veld van de femtosecondepuls te vormen met behulp van selectieve pass-gatetechnologie met twee lichtbronnen. In 2023 stelde een team van de National University of Defense Technology een snel PROOF-proces voor, genaamd qPROOF, voor de karakterisering van geïsoleerde attosecondepulsen met ultrabreedband.

In 2025 ontwikkelden onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen in Shanghai lasersynchronisatietechnologie op basis van een onafhankelijk ontwikkeld tijdsynchronisatiesysteem. Dit maakte zeer nauwkeurige jittermeting en realtime feedback van picosecondelasers mogelijk. Dit controleerde niet alleen de jitter van het systeem binnen het attosecondebereik, maar verbeterde ook de betrouwbaarheid van het lasersysteem tijdens langdurig gebruik. Het ontwikkelde analyse- en controlesysteem kan realtime correcties voor jitter uitvoeren. In hetzelfde jaar gebruikten onderzoekers ook relativistische intensiteitsruimtetijdvortices (STOV) lasers om geïsoleerde attoseconde gammastralingpulsen te genereren met laterale orbitale impulsmoment.

Het vakgebied attosecondelasers maakt een snelle ontwikkeling door en bestrijkt diverse aspecten, van fundamenteel onderzoek tot toepassingsbevordering. Dankzij de inspanningen van wetenschappelijke onderzoeksteams, de aanleg van infrastructuur, de ondersteuning van nationaal beleid en binnenlandse en internationale samenwerking en uitwisselingen, zal China's positie op het gebied van attosecondelasers brede ontwikkelingsperspectieven genieten. Naarmate meer universiteiten en onderzoeksinstellingen zich aansluiten bij het onderzoek naar attosecondelasers, zal een groep wetenschappelijk onderzoekstalenten met een internationaal perspectief en innovatieve capaciteiten worden gekweekt, wat de duurzame ontwikkeling van de attosecondewetenschap bevordert. De grote wetenschappelijke faciliteit National Attosecond zal tevens een toonaangevend onderzoeksplatform bieden voor de wetenschappelijke gemeenschap en een grotere bijdrage leveren aan de vooruitgang van wetenschap en technologie.