閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
深度解讀

強(qiáng)場(chǎng)激光物理及相關(guān)新方向現(xiàn)代科學(xué)重要前沿

來源:OFweek 激光網(wǎng)2015-01-14 我要評(píng)論(0 )   

強(qiáng)場(chǎng)激光物理是過去二十多年隨著超短強(qiáng)激光技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展起來的前沿學(xué)科。它對(duì)應(yīng)的激光場(chǎng)強(qiáng)具有非常寬的范圍,因而包含了

 強(qiáng)場(chǎng)激光物理是過去二十多年隨著超短強(qiáng)激光技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展起來的前沿學(xué)科。它對(duì)應(yīng)的激光場(chǎng)強(qiáng)具有非常寬的范圍,因而包含了極為豐富的非線性物理。早些時(shí)候,強(qiáng)激光場(chǎng)的概念主要是相對(duì)于原子軌道上的電子感受到的束縛電場(chǎng)而言的。氫原子第一玻爾軌道上電子受到的電場(chǎng)(~5×109V/cm)對(duì)應(yīng)的激光強(qiáng)度約為1016W/cm2,在這種光場(chǎng)條件下,微擾理論已經(jīng)完全不適用。實(shí)際上,在比這個(gè)光強(qiáng)更低的條件下,電子在激光場(chǎng)中的振蕩勢(shì)能就可以超過某些原子的電離勢(shì)能而使原子電離。強(qiáng)場(chǎng)激光與單個(gè)原子作用已經(jīng)包含二階非線性以上的高階非線性過程,譬如高次諧波產(chǎn)生。在激光強(qiáng)度接近或者大于1018W/cm2時(shí),一方面由于大量原子被快速電離后形成等離子體,并產(chǎn)生由等離子體集體運(yùn)動(dòng)引起的非線性效應(yīng),另一方面由于電子在振蕩電場(chǎng)中的速度已經(jīng)接近光速,因而引起的相對(duì)論非線性效應(yīng)開始起作用。所以這個(gè)激光強(qiáng)度下的激光與物質(zhì)相互作用又被稱為相對(duì)論光學(xué),它是目前國際上高度關(guān)注的高能量密度物理的重要研究內(nèi)容。最近幾年,隨著歐洲開始實(shí)施建造極端光場(chǎng)設(shè)施(ELI),人們甚至開始關(guān)注激光強(qiáng)度達(dá)到和超過1024W/cm2時(shí)的非線性物理,諸如輻射阻尼、真空極化非線性,乃至真空正負(fù)電子對(duì)產(chǎn)生等量子電動(dòng)力學(xué)效應(yīng),將強(qiáng)場(chǎng)激光物理推向新極致。

  強(qiáng)場(chǎng)激光物理及相關(guān)前沿新方向是現(xiàn)代物理學(xué)乃至現(xiàn)代科學(xué)中最重要的前沿之一,不僅有重大的科學(xué)意義,而且對(duì)國家戰(zhàn)略高新技術(shù)與交叉學(xué)科領(lǐng)域也有重要的推動(dòng)作用。高次諧波和阿秒脈沖產(chǎn)生、強(qiáng)激光在大氣中長距離傳輸和應(yīng)用、強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生超高梯度電子和離子加速、新型光源(從太赫茲輻射到伽瑪射線)產(chǎn)生、光核物理、快點(diǎn)火激光核聚變和其他新型激光聚變概念等都是這個(gè)領(lǐng)域受到極大關(guān)注的課題。針對(duì)各種潛在的應(yīng)用,這些課題不僅有大量的技術(shù)問題有待解決,還有極為豐富的新物理有待人們?nèi)フJ(rèn)識(shí)。

  強(qiáng)場(chǎng)激光物理及相關(guān)新前沿新方向是國際上現(xiàn)代物理學(xué)乃至現(xiàn)代科學(xué)中非常重要的前沿學(xué)科領(lǐng)域,不僅有重大的科學(xué)意義,而且在國家戰(zhàn)略高技術(shù)與交叉學(xué)科領(lǐng)域中也有重要的推動(dòng)作用。實(shí)驗(yàn)室主要從事激光物理,特別是強(qiáng)場(chǎng)激光物理及相關(guān)新前沿新方向的開拓研究,包括:新一代超強(qiáng)超短激光源物理與技術(shù);強(qiáng)場(chǎng)超快極端條件激光物理的實(shí)驗(yàn)與理論;超強(qiáng)超短激光與物質(zhì)的相互作用;量子相干操控原子與電子、強(qiáng)場(chǎng)高能量密度物理等新前沿新方向開拓;基于強(qiáng)場(chǎng)超快條件的超短波長相干輻射、激光核聚變等戰(zhàn)略高技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ);相關(guān)探測(cè)新技術(shù)新方法及在材料、生命和信息科學(xué)中的交叉應(yīng)用基礎(chǔ)等研究。

  強(qiáng)場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在以下研究方面取得系列重大進(jìn)展:在超強(qiáng)超短激光的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展方面取得突破性進(jìn)展,發(fā)明寄生振蕩抑制等多項(xiàng)技術(shù),研制成功世界最高峰值功率的飛秒拍瓦級(jí)超強(qiáng)超快鈦寶石激光系統(tǒng),被“NaturePhotonics”雜志專欄報(bào)道。利用該裝置在臺(tái)式化激光核聚變等研究中取得國際領(lǐng)先水平重大實(shí)驗(yàn)成果;強(qiáng)場(chǎng)超快物理研究取得有重要國際影響的系統(tǒng)性原創(chuàng)成果,如周期量級(jí)超快強(qiáng)場(chǎng)極端條件的創(chuàng)立與時(shí)空新特性的發(fā)現(xiàn)、周期與亞周期時(shí)間尺度量子相干控制及阿秒相干輻射新機(jī)制的發(fā)現(xiàn)等,為國際極端非線性光學(xué)等新領(lǐng)域的開拓與發(fā)展作出中國學(xué)者的重要貢獻(xiàn);此外,還在可調(diào)諧中紅外新波段強(qiáng)場(chǎng)相互作用新物理、新效應(yīng)前沿研究領(lǐng)域的開拓探索中取得重要原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn),并提出了相對(duì)論性超強(qiáng)激光場(chǎng)中高能電子與質(zhì)子加速的新方案與新機(jī)制等。在包括國際頂尖物理學(xué)期刊PhysicalReviewLetters等雜志上發(fā)表了一批高質(zhì)量的論文,已得到廣泛引用與高度評(píng)價(jià),產(chǎn)生重要國際學(xué)術(shù)影響,并獲得一批發(fā)明專利。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

強(qiáng)場(chǎng)激光物理激光強(qiáng)度激光
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀