中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室朱健強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)與以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)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(shí)空濾波器（STPLF）”的時(shí)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(bào)》。

高功率超短脈沖激光已日益成為各研究領(lǐng)域的重要工具。其中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(qiáng)的前沿噪聲，會(huì)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。因此超短脈沖的信噪比性能提升至關(guān)重要。

為此，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(shí)空等離子體光學(xué)器件，即等離子體透鏡時(shí)空濾波器。等離子體透鏡時(shí)空濾波器在增強(qiáng)超短脈沖時(shí)間信噪比的同時(shí)優(yōu)化激光光束近場(chǎng)質(zhì)量，提高空間信噪比。

實(shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)數(shù)量級(jí)，光束近場(chǎng)質(zhì)量也得到了改善。

朱健強(qiáng)表示，等離子體透鏡時(shí)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(diǎn)，該技術(shù)為提升重頻超短脈沖激光時(shí)空信噪比特性提供了一種新方案。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1364/OL.388391