Teknologi- og utviklingstrender for attosekundlasere i Kina

Teknologi- og utviklingstrender for attosekundlasere i Kina

Institutt for fysikk, Det kinesiske vitenskapsakademi, rapporterte måleresultatene for 160 som isolerte attosekundpulser i 2013. De isolerte attosekundpulsene (IAP-ene) til dette forskerteamet ble generert basert på høyordens harmoniske drevet av sub-5 femtosekund laserpulser stabilisert av CEP, med en repetisjonsfrekvens på 1 kHz. De tidsmessige egenskapene til attosekundpulsene ble karakterisert ved hjelp av attosekundstrekkspektroskopi. Resultatene viser at denne strålelinjen kan gi isolerte attosekundpulser med en pulsvarighet på 160 attosekunder og en sentral bølgelengde på 82 eV. Teamet har gjort gjennombrudd innen teknologi for generering av attosekundkilder og attosekundstrekkspektroskopi. Ekstreme ultrafiolette lyskilder med attosekundoppløsning vil også åpne for nye bruksfelt for fysikk av kondensert materie. I 2018 rapporterte Institutt for fysikk, Det kinesiske vitenskapsakademi, også en byggeplan for en tverrfaglig ultrahurtig tidsløst måleenhet som kombinerer attosekundlyskilder med ulike måleterminaler. Dette vil gjøre det mulig for forskere å utføre fleksible tidsoppløste målinger av ultrahurtige prosesser i materie, fra attosekunder til femtosekunder, samtidig som de har momentum og romlig oppløsning. Og det lar forskere utforske og kontrollere den mikroskopiske ultrahurtige elektroniske dynamikken i atomer, molekyler, overflater og bulkmaterialer. Dette vil til slutt bane vei for å forstå og anvende relevante makroskopiske fenomener som dekker flere forskningsdisipliner som fysikk, kjemi og biologi.

I 2020 foreslo Huazhong University of Science and Technology bruk av en helgeoptisk tilnærming for å nøyaktig måle og rekonstruere attosekundpulser gjennom frekvensoppløst optisk gatingteknologi. I 2020 rapporterte det kinesiske vitenskapsakademiet også at de hadde generert isolerte attosekundpulser ved å forme det fotoelektriske feltet for femtosekundpulser gjennom anvendelse av dual-light selektiv pass-gate-teknologi. I 2023 foreslo et team fra National University of Defense Technology en rask PROOF-prosess, kalt qPROOF, for karakterisering av ultrabredbåndsisolerte attosekundpulser.

I 2025 utviklet forskere fra det kinesiske vitenskapsakademiet i Shanghai lasersynkroniseringsteknologi basert på et uavhengig bygget tidssynkroniseringssystem, som muliggjør høypresisjonsmåling av tidsjitter og sanntids tilbakemeldinger fra pikosekundlasere. Dette kontrollerte ikke bare systemets tidsjitter innenfor attosekundområdet, men forbedret også påliteligheten til lasersystemet under langvarig drift. Det utviklede analyse- og kontrollsystemet kan utføre sanntids korreksjon for tidsjitter. Samme år brukte forskere også relativistiske intensitetsromtidsvirvler (STOV) lasere for å generere isolerte attosekund gammastrålepulser som bærer lateral orbital vinkelmomentum.

Feltet attosekundlasere er inne i en rask utviklingsperiode, som dekker flere aspekter fra grunnforskning til markedsføring av anvendelser. Gjennom innsatsen til vitenskapelige forskningsteam, bygging av infrastruktur, støtte til nasjonal politikk, samt nasjonalt og internasjonalt samarbeid og utveksling, vil Kinas utforming innen attosekundlasere nyte godt av brede utviklingsmuligheter. Etter hvert som flere universiteter og forskningsinstitusjoner blir med i forskningen på attosekundlasere, vil en gruppe vitenskapelige forskningstalenter med et internasjonalt perspektiv og innovative evner bli dyrket, noe som fremmer bærekraftig utvikling av attosekundvitenskap. Det nasjonale Attosekund-vitenskapelige anlegget vil også gi en ledende forskningsplattform for det vitenskapelige samfunnet og gi større bidrag til utviklingen av vitenskap og teknologi.