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專題

2018.12.28 學術報告:高能量中紅外及遠紅外飛秒光源研發及應用

副標題:

時間:2018-12-27  來源:瞬態光學與光子技術國家重點實驗室文本大小:【 |  | 】  【打印

學術報告:高能量中紅外及遠紅外飛秒光源研發及應用

報告人:付玉喜 博士,日本理化學研究所

報告時間:20181228日下午4:00

報告地點:祖同樓二樓所務會議室

報告介紹:

    自啁啾脈沖放大(chirped pulse amplification)技術誕生以來,高能量超短超強飛秒(fs, 1 fs = 10-15s)光源得到了極大的發展,特別是得益于摻鈦藍寶石晶體(Ti:sapphire)的卓越性能(大尺寸,高損傷閾值,高效率,寬增益光譜,良好的導熱性等),使得近紅外飛秒光源(波長0.8 μm左右)能量達到了焦耳級別,峰值功率達到了拍瓦(PW, 1 PW = 1015W)量級,使得要求相對論激光強度條件下的實驗變為現實,甚至有希望打破真空而產生正負電子,因此近紅外超短超強飛秒激光技術獲得了巨大的成功。然而近些年,一些研究對于波長更長的中紅外高能量飛秒光源的需求愈發迫切,例如通過高次諧波(high-order harmonic generation)方法獲得小型化的軟x射線相干光源、產生高能量10阿秒級(as, 1 as = 10-18s)超短激光脈沖、提高激光尾波加速中的電子數目、在飛秒激光遠程遙感中傳輸更高的脈沖能量等等。然而通過使用傳統光參量放大(conventional OPA)方法卻無法獲得高能量中紅外飛秒光源。本報告將闡述如何克服長期以來阻礙傳統光參量脈沖放大方法產生高能量紅外飛秒光源的幾個困難,通過對傳統光參量方法的改進,在1-4 μm波段內獲得了太瓦(TW1 TW= 1012W)量級的高能量飛秒光源,脈沖能量首次突破100 mJ。在此基礎上,還獲得了波長連續可調諧的 3-18 μm高能量中紅外及遠紅外光源。此外,本報告還將著重介紹部分高能量中紅外飛秒光源的應用,例如通過高次諧波方法產生高能量軟x射線相干光源及產生強阿秒光源等。

 

報告人介紹:

    付玉喜,1981年生于中國吉林省,2001-2005年在同濟大學應用物理專業攻讀本科學位,畢業課題師從王占山教授。

    2005-2010年,付玉喜于中國科學院上海光學精密機械研究所、強場激光物理國家重點實驗室攻讀光學專業博士學位,師從程亞研究員和徐至展院士,研究課題為使用紅外飛秒光源驅動產生軟x射線高次諧波輻射以及飛秒激光成絲現象研究等。

    2010年博士畢業之后到日本理化學研究所Katsumi Midorikawa教授實驗室繼續從事強場超快激光研究工作, 現任日本理化學研究所研究員(Research Scientist)。其主持并主要參與了多項研究項目,其研究內容包括: 研發百毫焦耳、太瓦級中紅外飛秒光源,通過高次諧波方法產生高能量軟x射線光源以及阿秒光源,精確鎖定高能量、低重復頻率激光載波包絡相位,以及研發太瓦級、雙周期、載波包絡相位穩定的近紅外飛秒光源等等。

    其在國際上首次獲得了100 mJ,太瓦級的中紅外飛秒光源,該工作在國際同行中引起了廣泛關注,此外,其成功產生了比現在已報導的結果強2個數量級以上的軟X射線高次諧波輻射,該工作為提高小型化x射線光源及阿秒光源能量并使其走上實用化提供了途徑。目前其研究興趣不僅僅包括高次諧波以及阿秒光源研究,還包括高能量太赫茲光源開發,以及強場超快動力學研究等。

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