科學家們剛剛推出了迄今為止最強大的皮秒激光器

任何激光技術在整個領域都具有巨大的潛力 - 從太空通信自聚變功率– 我們剛剛得到了一個大問題：高達 100 兆瓦的超短激光脈沖，這是人造系統有史以來最強大的同類產品。

這些脈沖的持續時間不到一皮秒（百萬分之一秒的百萬分之一），最大 100 兆瓦的功率足以從一個脈沖短暫地為 100,000 個真空吸塵器供電。即使是 550 瓦的平均功率輸出，也比以前在實驗中看到的任何功率都高出 50% 以上。

這項新技術可以在高精度測量、監測和其他材料的加工，據瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊稱。

“這個記錄是一段漫長而激動人心的旅程的結果，其中有很多有趣的激光物理學，”說來自蘇黎世聯邦理工學院的物理學家 Ursula Keller。

我們在這里處理的是所謂的短脈沖圓盤激光器，它基于容納晶體的超薄圓盤，其中包含鐿原子.當這些原子被激發時，這個圓盤會產生激光束。

這里有兩項創新在起作用：首先，一種特殊的鏡子排列，以形成一個改進的“復制腔”，它能夠四處反射并將激光放大到更高的水平，而不會失去不穩定性。

其次，激光器中使用的半導體反射鏡稱為半導體可飽和吸收鏡或 SESAM。它有助于將激光塑造成短而強的脈沖。該團隊以多種方式對其進行了升級，包括增加了一個薄的藍寶石窗口.

這種激光放大以前涉及更多的能量和更大的儀器，通常在激光器本身之外。相比之下，這里使用的技術更加緊湊和高效。

“到目前為止，只有通過激光器外部的幾個獨立放大器發送較弱的激光脈沖，才能獲得與我們現在實現的功率相當的脈沖。”說來自蘇黎世聯邦理工學院的物理學家 Moritz Seidel。

負責這種破紀錄激光器的研究人員對如何使用它有很多想法。一個潛在的應用是在頻率梳用于超精確時鐘，這可能意味著測量時間和自然現象的準確性更高。

這些類型的激光器也可用于檢測材料無需切入它們：例如，尋找物體中的缺陷或掃描人體。這一新紀錄的創造只是改進激光技術的開始。

這是科學家在實驗室中所做的詳細而專注的工作的另一個很好的例子，他們開發的激光器超越自我我們以前見過什么，并使用它們來審視宇宙在我們周圍。

“當它最終起作用時，我們觀察了激光如何產生脈沖——這真的很酷，”說塞德爾。

該研究已發表在光學.

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