Laser cực nhanh và cực cường đề cập đến các trường ánh sáng đặc biệt có cả đặc điểm miền thời gian cực nhanh và công suất đỉnh cực cao
Chúng đã tạo ra những điều kiện vật lý cực đoan chưa từng có như thời gian siêu nhanh, trường cực cao cường độ, cực cao
nhiệt độ và áp suất cực cao trong phòng thí nghiệm cho con người, rất thúc đẩy sự phát triển và tiến bộ của các khoa học biên giới như
có thể được coi là laser siêu nhanh và siêu cường độ.
là một trong những công cụ quan trọng nhất cho nghiên cứu khoa học cơ bản biên giới để mở rộng nhận thức của con người và trong một số khía cạnh chúng thậm chí là duy nhất
và các phương pháp nghiên cứu không thể thay thế.
Trong khi thúc đẩy sự mở rộng liên tục của nghiên cứu khoa học cơ bản biên giới, công nghệ laser cực nhanh và cực cường cũng đang phải đối mặt với
nhu cầu về các khả năng mới để hỗ trợ nghiên cứu khoa học cơ bản biên giới do việc thăm dò sâu sắc của riêng mình, đã tạo ra lực kéo mạnh mẽ
phát triển hệ thống công nghệ laser.
(I) Máy laser siêu nhanh và các ứng dụng khoa học của chúng
Nhu cầu phát triển trong tương lai theo hướng này có thể được chia thành laser attosecond và thậm chí là laser zeptosecond và tia cực tím.
Laser siêu nhanh terahertz băng tần đầy đủ đa chiều có thể điều khiển chính xác các tham số femtosecond.
Các laser attosecond và thậm chí cả laser zettasecond theo đuổi việc sử dụng laser siêu nhanh với chiều rộng xung ngắn hơn để nghiên cứu các quá trình siêu nhanh nhanh hơn
Nó là cần thiết để phát triển hiệu suất cao attosecond (10 ¢ 18 s) laser với năng lượng xung cao hơn, chiều rộng xung ngắn hơn, và
năng lượng photon cao hơn. năng lượng photon của xung attosecond được đẩy đến băng tần tia X cứng và băng tần tia gamma, và chiều rộng xung là
đẩy đến thang thời gian zettasecond (1021 s), do đó đẩy mức vật liệu mà con người có thể khám phá từ mức nguyên tử / phân tử đến
quy mô hạt nhân nguyên tử
Kích thước thời gian femtosecond tương ứng với các quá trình siêu nhanh trong các hệ thống vật liệu giàu như nguyên tử / phân tử, vật liệu, sinh học
với sự mở rộng và làm sâu sắc hơn nữa nghiên cứu, nó
cần thiết để khám phá các quá trình năng động siêu nhanh phong phú và phức tạp hơn để kiểm soát các quá trình siêu nhanh này.
điều chỉnh và sử dụng các đặc điểm tham số của laser siêu nhanh trong nhiều chiều, nó là cần thiết không chỉ để mở rộng phổ
laser femtosecond đến dải hồng ngoại-terahertz và dải cực tím chân không cực tím nhưng cũng để phát triển chính xác kiểm soát
Laser siêu nhanh femtosecond bao gồm các thông số đa chiều như phạm vi thời gian, kích thước, pha, quang phổ, phân cực và
chế độ không gian, đại diện cho các laser siêu nhanh femtosecond với các thông số đa chiều có thể điều khiển chính xác trong toàn bộ dải
cực cực tím-terahertz.
(II) Laser cực cường và ứng dụng khoa học của chúng
Theo sự khác biệt trong vị trí và các mục tiêu ứng dụng, hướng này có thể được chia thành tốc độ lặp lại thấp cực cao công suất đỉnh
laser cực cường và tốc độ lặp lại cao cao trung bình công suất cực cường.
tần số lặp lại không quá 10 Hz, và tốc độ lặp lại cao đề cập đến tần số lặp lại xung laser không quá 1 kHz.
Chỉ bằng cách sử dụng tia laser cực mạnh con người có thể tạo ra những điều kiện vật lý cực đoan trong phòng thí nghiệm chỉ tồn tại bên trong các ngôi sao vũ trụ và
Sử dụng tốc độ lặp lại thấp siêu cao đỉnh công suất siêu cường độ laser, chúng tôi có thể nghiên cứu các vấn đề vật lý biên giới ở mức độ vi mô
quy mô, như gia tốc hạt laser, vật lý quang hạt nhân, và va chạm ánh sáng gamma trong phòng thí nghiệm.
các hiện tượng thiên văn học như vụ nổ siêu tân tinh, bùng phát mặt trời, và ổ đĩa tích tụ lỗ đen ở quy mô vĩ mô.
nghiên cứu sóng hấp dẫn, vật chất tối, vật lý chân không, và các khoa học cơ bản biên giới khác mở rộng những gì chưa biết của nhân loại.
nhu cầu của các nghiên cứu lý thuyết và thử nghiệm quốc gia lớn, chẳng hạn như máy gia tốc hạt laser, vật lý hạt nhân như hạt nhân
chuyển đổi, vật lý năng lượng cao, các phương pháp mới của năng lượng tổng hợp laser, và y học hạt nhân laser, tỷ lệ lặp lại thấp, công suất cực cao
laser cực mạnh cung cấp các công cụ nghiên cứu khoa học quan trọng.
Trong các lĩnh vực ứng dụng liên quan đến nhu cầu chiến lược quốc gia, chẳng hạn như an toàn hàng không và vật lý môi trường hàng không, công suất trung bình cao
laser cực mạnh là các công cụ điều khiển quan trọng, với tốc độ lặp lại cao laser cực mạnh có thể thích nghi với môi trường không gian đặc biệt
là những ví dụ điển hình. laser cực cường với tỷ lệ lặp lại cao và công suất trung bình cao sản xuất chùm tia proton cực cường, electron
Các nguồn ánh sáng cực mạnh thứ cấp có thể phục vụ như một nguồn sáng mới
Công cụ và có thể được mở rộng sang nghiên cứu khoa học cơ bản quan trọng tiên tiến hơn và các ứng dụng thực tế như phản ứng quang hạt nhân,
đẩy laser, năng lượng tổng hợp hạt nhân, xử lý chất thải hạt nhân và điều trị bệnh tật.