Recientemente, el Laboratorio Conjunto de Física Láser de Alta Potencia del Instituto de Mecánica Óptica de Shanghai y la Academia de Ciencias de China (SIOM) ha avanzado en la investigación del diagnóstico cinético ultrarrápido de disparo único. Los resultados de la investigación relacionados se resumen como "Espaciotemporal de disparo único". Diagnóstico de densidad plasmática utilizando un codificador de longitud de onda de tiempo arbitrario". Los resultados de la investigación se publicaron en Optics and Lasers in Engineering bajo el título "Diagnóstico de densidad de plasma espaciotemporal de disparo único utilizando un interferómetro biprisma codificado en longitud de onda de tiempo arbitrario".
Los fenómenos de dinámica ultrarrápida existen ampliamente en los campos de la fotoquímica, la espintrónica, la física del plasma, el procesamiento láser, etc. El diagnóstico de dinámica ultrarrápida es una herramienta importante para visualizar el proceso de evolución de los fenómenos de dinámica ultrarrápida, que puede usarse para estudiar cuantitativamente el mecanismo de la dinámica ultrarrápida. proceso de evolución, revelar el principio del proceso de evolución ultrarrápida y darse cuenta del papel de la retroalimentación cuantitativa en la regulación del proceso de evolución ultrarrápida. Sin embargo, es difícil para las técnicas actuales de diagnóstico de dinámica ultrarrápida combinar simultáneamente las ventajas de una alta resolución espaciotemporal, una alta profundidad de secuencia, una ventana de tiempo ajustable de forma independiente y la ausencia de necesidad de un brazo de referencia.
En este trabajo, los investigadores proponen el interferómetro biprisma codificado en longitud de onda temporal (TWEBI), que se basa en el principio de generar luz de sonda codificada en longitud de onda mediante la cascada de cristales no lineales con diferentes ángulos de coincidencia de fase, realizando la multiplexación espacial de longitud de onda mediante el uso de dos elementos ópticos difractivos dimensionales (DOE) y filtros interferométricos de paso de banda estrecha (IBPF), y la utilización de interferómetros de biprisma plug-and-play para realizar el modo de grabación de sombras y la fase. La conmutación bajo demanda del modo de grabación de sombras y el modo de medición de fase se realiza utilizando un interferómetro biprisma plug-and-play. Los experimentos se llevaron a cabo en la parte frontal de la amplificación óptica paramétrica de pulso chirriado de los mosaicos digitales de femtosegundos Shenlight II, en los que el dispositivo TWEBI logró una resolución espacial de 4 um, una resolución temporal de 200 fs, una profundidad de secuencia de 12 , una velocidad de cuadros efectiva de hasta 5 Tfps y una ventana de tiempo ajustable arbitrariamente desde subpicosegundos hasta 1.86 ns. Se realizaron registros de sombras y mediciones densitométricas de la dinámica de la filamentación de aire inducida por láser con el dispositivo TWEBI, y los resultados experimentales relacionados demostraron la viabilidad del método. Este trabajo proporciona una solución potencial para diagnosticar dinámicas transitorias complejas, lo que nos ayudará a comprender, regular y aplicar mejor estos fenómenos ultrarrápidos.
El trabajo relacionado fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (NSFC), la Fundación de la Academia China de Ciencias (CAS), la Fundación de la Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai (SSTC) y la Fundación del Ministerio de Ciencia y Tecnología. .
Figura 1 (a) Configuración experimental TWEBI; (b) espectros de luz de sonda; (c) sondear mapas de amplitud y fase en el dominio del tiempo de la luz; (d) resolución espacial del sistema de imágenes
Fig. 2 (a) Mapa de sombras de la filamentación de aire inducida por láser; (b) mapa de longitudes de onda del centro de la mancha subluminosa; (c) mapa de fase y amplitud de la filamentación inducida por láser; (d) distribución de densidad plasmática reconstruida
