中科院上海光學(xué)精密機械研究所在超短脈沖激光時空特性調(diào)控提升研究方面取得新進(jìn)展。該所高功率激光物理聯(lián)合實驗室朱健強研究員團(tuán)隊與以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)的研究人員合作，研發(fā)了一種可以在重復(fù)頻率下使用的被稱為“等離子體透鏡時空濾波器(STPLF)”的時空等離子體光學(xué)器件。相關(guān)成果近日發(fā)表于《光學(xué)快報》雜志上。

高功率超短脈沖激光是人們研究極端條件物質(zhì)與探測微觀體系瞬態(tài)現(xiàn)象的重要工具。所謂超短脈沖激光是指脈沖的持續(xù)時間非常短，為皮秒、飛秒量級。“信噪比是超短脈沖激光的重要特性之一，信噪比較差的脈沖具有較強的前沿噪聲，會導(dǎo)致靶上預(yù)等離子產(chǎn)生，破壞激光與物質(zhì)相互作用過程。因此，提高超短脈沖的信噪比至關(guān)重要。”朱健強說。

研究人員將等離子體光學(xué)與空間濾波器相結(jié)合，研發(fā)了一種可以在重復(fù)頻率下使用的時空等離子體光學(xué)器件，即等離子體透鏡時空濾波器。等離子體透鏡時空濾波器在增強超短脈沖時間信噪比的同時優(yōu)化激光光束近場質(zhì)量，提高空間信噪比。

結(jié)果表明，在1赫茲(Hz)重復(fù)頻率短脈沖激光條件下，等離子體透鏡時空濾波器的激光通過效率高達(dá)80%，不僅消除了預(yù)脈沖和噪聲基底，還使主脈沖上升沿更加陡峭，信噪比提高了兩個數(shù)量級，光束近場質(zhì)量也得到了改善。

朱健強表示，等離子體透鏡時空濾波器具有激光通過效率高，性能提升效果好，經(jīng)久耐用等優(yōu)點，該技術(shù)為提升重頻超短脈沖激光時空信噪比特性提供了一種新方案，具有高時空信噪比的重頻超短脈沖激光將對相關(guān)前沿科學(xué)與應(yīng)用研究的發(fā)展起到重要的推動作用。(記者陸成寬)

關(guān)鍵詞： 等離子體透鏡時空濾波器