Technologické a vývojové trendy attosekundových laserov v Číne
Fyzikálny inštitút Čínskej akadémie vied v roku 2013 oznámil výsledky merania 160 izolovaných attosekundových impulzov. Izolované attosekundové impulzy (IAP) tohto výskumného tímu boli generované na základe vyšších harmonických, ktoré boli riadené sub-5 femtosekundovými laserovými impulzmi stabilizovanými CEP s opakovacou frekvenciou 1 kHz. Časové charakteristiky attosekundových impulzov boli charakterizované attosekundovou rozťahovacou spektroskopiou. Výsledky ukazujú, že tento lúčový lúč dokáže poskytnúť izolované attosekundové impulzy s trvaním impulzu 160 attosekúnd a centrálnou vlnovou dĺžkou 82 eV. Tím dosiahol prelom v generovaní attosekundových zdrojov a technológii attosekundovej rozťahovacej spektroskopie. Zdroje extrémneho ultrafialového svetla s attosekundovým rozlíšením tiež otvoria nové oblasti použitia pre fyziku kondenzovaných látok. V roku 2018 Fyzikálny inštitút Čínskej akadémie vied tiež oznámil plán výstavby interdisciplinárneho ultrarýchleho meracieho zariadenia s časovo rozlíšeným časom, ktoré kombinuje attosekundové svetelné zdroje s rôznymi meracími terminálmi. To umožní výskumníkom vykonávať flexibilné merania ultrarýchlych procesov v hmote s časovo rozlíšeným rozlíšením od attosekundy do femtosekundy a zároveň mať rozlíšenie hybnosti a priestoru. Umožní to výskumníkom skúmať a riadiť mikroskopickú ultrarýchlu elektronickú dynamiku v atómoch, molekulách, povrchoch a sypkých pevných materiáloch. To v konečnom dôsledku pripraví cestu k pochopeniu a aplikácii relevantných makroskopických javov pokrývajúcich viacero výskumných disciplín, ako je fyzika, chémia a biológia.
V roku 2020 navrhla Univerzita vedy a techniky Huazhong použitie plne optického prístupu na presné meranie a rekonštrukciu atosekundových impulzov prostredníctvom technológie optického hradlovania s frekvenčným rozlíšením. V roku 2020 Čínska akadémia vied tiež oznámila, že úspešne vygenerovala izolované atosekundové impulzy tvarovaním fotoelektrického poľa femtosekundových impulzov pomocou aplikácie technológie selektívneho priepustného hradla s dvojitým svetlom. V roku 2023 tím z Národnej univerzity obranných technológií navrhol rýchly proces PROOF s názvom qPROOF na charakterizáciu ultraširokopásmových izolovaných atosekundových impulzov.
V roku 2025 vyvinuli výskumníci z Čínskej akadémie vied v Šanghaji technológiu synchronizácie laserov založenú na nezávisle zostavenom systéme synchronizácie času, ktorá umožňuje vysoko presné meranie časového chvenia a spätnú väzbu pikosekundových laserov v reálnom čase. Toto nielenže riadilo časové chvenie systému v rozsahu attosekund, ale tiež zvýšilo spoľahlivosť laserového systému počas dlhodobej prevádzky. Vyvinutý analytický a riadiaci systém dokáže vykonávať korekciu časového chvenia v reálnom čase. V tom istom roku výskumníci tiež používali lasery s relativistickou intenzitou časopriestorových vírov (STOV) na generovanie izolovaných attosekundových impulzov gama žiarenia nesúcich laterálny orbitálny moment hybnosti.
Oblasť attosekundových laserov sa nachádza v období rýchleho rozvoja, ktorý zahŕňa viacero aspektov od základného výskumu až po podporu aplikácií. Vďaka úsiliu vedeckých výskumných tímov, budovaniu infraštruktúry, podpore národných politík a domácej a medzinárodnej spolupráci a výmenám sa čínske rozloženie v oblasti attosekundových laserov bude tešiť širokým rozvojovým perspektívam. S rastúcim počtom univerzít a výskumných inštitúcií, ktoré sa zapoja do výskumu attosekundových laserov, sa bude rozvíjať skupina vedeckých výskumných talentov s medzinárodnou perspektívou a inovatívnymi schopnosťami, čím sa podporí udržateľný rozvoj attosekundovej vedy. Národné významné vedecké zariadenie attosekundových laserov bude tiež poskytovať vedúcu výskumnú platformu pre vedeckú komunitu a výrazne prispievať k pokroku vedy a techniky.
Čas uverejnenia: 26. augusta 2025