p Avanços significativos na tecnologia de laser ultracurto e ultracurto levaram vários laboratórios a desenvolver sistemas de laser de mesa de classe PW como um meio de investigar as interações laser-matéria em um regime relativístico. A taxa de repetição dos lasers de femtossegundos da classe PW é uma questão importante para aplicações práticas. E o desenvolvimento de lasers repetitivos da classe PW atraiu grande atenção nos últimos anos. p O Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF) é um projeto científico de grande escala localizado em Xangai, China. O projeto foi formalmente lançado e financiado em 2016. A instalação SULF consiste principalmente em duas linhas de luz laser, a linha de luz SULF-10PW operando a um disparo por minuto e a linha de luz SULF-1PW operando a uma taxa de repetição de 0,1Hz. Esta instalação pode fornecer pulsos de laser repetitivos de nível PW e 10PW para pesquisas científicas sobre a dinâmica de materiais sob condições extremas (DMEC), física subatômica ultrarrápida (USAP), e dinâmica de moléculas grandes e química extremamente rápida (MODEC).

p O progresso recente na linha de luz laser de 1PW / 0,1 Hz do SULF foi relatado no jornal Ciência e engenharia de laser de alta potência . A linha de luz SULF-1PW é um sistema típico de CPA duplo equipado com um novo filtro temporal que combina as técnicas de geração de onda polarizada cruzada (XPWG) e amplicação paramétrica óptica de femtosegundo (OPA).

p No estudo, a linha de luz SULF-1PW gerou pulsos de laser de 50,8 J a 0,1 Hz após o amplificador final, e a flutuação de energia de disparo a disparo do pulso amplificado foi tão baixa quanto 1,2% (std). Após a compressão, a duração do pulso de 29,6 fs foi alcançada, que poderia suportar uma potência máxima de pico de 1PW.

p Beneficiando-se dos pulsos de sementes de alta energia e alto contraste gerados pelo novo filtro temporal, a taxa de contraste em -80ps antes do pulso principal ser medido como 2,5 × 10 ^-11 na linha de luz SULF-1PW. Após a otimização da dispersão angular no compressor de grade, a intensidade máxima do pico focalizado pode chegar a 2,7 × 10 ¹⁹ W / cm ² mesmo com um espelho parabólico fora do eixo f / 26.5.

p Além disso, as flutuações de apontamento angular horizontal e vertical em uma hora foram medidas em 1,89 μrad (std) e 2,45 μrad (std), respectivamente. A taxa de repetição moderada, a boa estabilidade e o alto contraste temporal tornam a linha de luz SULF-1PW um laser propulsor desejável para interações laser-matéria em regime relativístico.

p A linha de luz laser SULF-1PW está agora em fase de comissionamento, enquanto experimentos preliminares de aceleração de partículas e radiação secundária foram implementados. Elétrons quase monoenergéticos de 300MeV foram produzidos repetidamente sob condição de laser de ~ 300 TW / 0,1Hz. Além disso, a energia máxima de prótons de 14 MeV também foi obtida sob condição de laser de ~ 400 TW / 0,1 Hz.

p De acordo com o grupo de pesquisa SULF do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências, o progresso nos experimentos preliminares e a operação diária estável do laser demonstraram a utilidade da linha de luz SULF-1PW. O trabalho subsequente se concentrará na melhoria da qualidade espaço-temporal de seu pulso. Com o uso de um filtro dispersivo programável acústico-óptico e espelho deformável, um pico de intensidade de foco mais alto pode ser esperado em um futuro próximo.