Recentment, el Joint Laboratory of High Power Laser Physics, l'Institut de Mecànica Òptica de Xangai, l'Acadèmia Xinesa de Ciències (SIOM), ha avançat en la investigació en el diagnòstic cinètic ultraràpid d'un sol tir, i els resultats de la investigació relacionats es resumeixen com a "Espaciotemporal d'un sol tir". diagnòstic de densitat de plasma mitjançant un codificador arbitrari de longitud d'ona de temps". Els resultats de la investigació es van publicar a Optics and Lasers in Engineering sota el títol de "Diagnòstic de densitat de plasma espacial-temporal d'un sol tir mitjançant un interferòmetre biprisme codificat en longitud d'ona de temps arbitrari".
Els fenòmens de dinàmica ultraràpida existeixen àmpliament en els camps de la fotoquímica, l'espintrònica, la física del plasma, el processament làser, etc. El diagnòstic de la dinàmica ultraràpida és una eina important per visualitzar el procés d'evolució dels fenòmens de dinàmica ultraràpida, que es pot utilitzar per estudiar quantitativament el mecanisme de la dinàmica ultraràpida. procés d'evolució, revelar el principi del procés d'evolució ultraràpida i adonar-se del paper de la retroalimentació quantitativa en la regulació del procés d'evolució ultraràpida. Tanmateix, és difícil que les tècniques de diagnòstic de dinàmica ultraràpida actuals combinin simultàniament els avantatges d'una alta resolució espaciotemporal, una gran profunditat de seqüència, una finestra de temps ajustable de manera independent i sense necessitat d'un braç de referència.
En aquest treball, els investigadors proposen l'interferòmetre biprisma codificat per longitud d'ona temporal (TWEBI), que es basa en el principi de generar llum de sonda codificada per longitud d'ona mitjançant la cascada de cristalls no lineals amb diferents angles de concordança de fase, realitzant una multiplexació espacial de longitud d'ona mitjançant l'ús de dos elements d'òptica difractiva dimensional (DOE) i filtres interferomètrics de pas de banda estreta (IBPF), i utilitzant interferòmetres biprismes plug-and-play per realitzar el mode d'enregistrament d'ombra i la fase La commutació a demanda del mode d'enregistrament d'ombra i el mode de mesura de fase es realitza mitjançant un interferòmetre biprisma plug-and-play. Els experiments es van dur a terme a l'extrem frontal de l'amplificació de pols òptica paramètrica de les fitxes digitals de femtosegon Shenlight II, en què el dispositiu TWEBI va aconseguir una resolució espacial de 4 um, una resolució temporal de 200 fs, una profunditat de seqüència de 12 , una velocitat de fotogrames efectiva de fins a 5 Tfps i una finestra de temps ajustable arbitràriament des de sub-picosegons fins a 1.86 ns. Es van realitzar enregistraments d'ombra i mesures densitomètriques de la dinàmica de la filamentació de l'aire induïda per làser amb el dispositiu TWEBI i els resultats experimentals relacionats van demostrar la viabilitat del mètode. Aquest treball proporciona una solució potencial per diagnosticar dinàmiques transitòries complexes, que ens ajudaran a comprendre, regular i aplicar aquests fenòmens ultraràpids.
El treball relacionat va comptar amb el suport de la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina (NSFC), la Fundació de l'Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS), la Fundació de la Comissió de Ciència i Tecnologia de Xangai (SSTC) i la Fundació del Ministeri de Ciència i Tecnologia. .
Figura 1 (a) Configuració experimental de TWEBI; (b) sondeu espectres de llum; (c) sondeu els mapes de fase i amplitud del domini temporal de la llum; (d) resolució espacial del sistema d'imatge
Fig. 2 (a) Mapa d'ombres de la filamentació de l'aire induïda per làser; (b) mapa de longituds d'ona del centre del punt subluminós; (c) mapa de fase i amplitud de la filamentació induïda per làser; (d) distribució reconstruïda de la densitat del plasma
