Nedavno je Zajednička laboratorija za lasersku fiziku velike snage, Šangajski institut za optičku mehaniku, Kineska akademija nauka (SIOM), postigla napredak u istraživanju ultrabrze kinetičke dijagnoze jednim udarcem, a rezultati srodnih istraživanja sumirani su kao „prostorno-vremenski jednokratni dijagnoza gustine plazme pomoću proizvoljnog enkodera vremenskih talasnih dužina". Rezultati istraživanja objavljeni su u Optics and Lasers in Engineering pod naslovom "Single-shot spatiotemporal density density dijagnoza korištenjem arbitrarnog interferometra biprizma kodiranog u vremenu i talasnoj dužini".
Fenomeni ultrabrze dinamike široko su zastupljeni u oblastima fotohemije, spintronike, fizike plazme, laserske obrade itd. Ultrabrza dinamička dijagnostika je važan alat za vizualizaciju procesa evolucije fenomena ultrabrze dinamike, koji se može koristiti za kvantitativno proučavanje mehanizma ultrabrze dinamike. evolucijski proces, otkrivaju princip ultrabrzog evolutivnog procesa i spoznaju ulogu kvantitativne povratne sprege u regulaciji procesa ultrabrze evolucije. Međutim, teško je za trenutne jedinstvene ultrabrze dinamičke dijagnostičke tehnike da istovremeno kombinuju prednosti visoke prostorno-vremenske rezolucije, velike dubine sekvence, nezavisno podesivog vremenskog prozora i bez potrebe za referentnom rukom.
U ovom radu istraživači predlažu interferometar biprizma kodiranog vremenskom talasnom dužinom (TWEBI), koji se zasniva na principu generisanja svetlosti sonde kodirane talasnom dužinom kaskadom nelinearnih kristala sa različitim uglovima slaganja faza, ostvarujući prostorno multipleksiranje talasnih dužina korišćenjem dva- dimenzionalnih difrakcijskih optičkih elemenata (DOE) i uskopojasnih interferometrijskih filtara (IBPF), te korištenjem plug-and-play biprizma interferometara za realizaciju načina snimanja u sjeni i faznog prebacivanja na zahtjev režima snimanja senke i režima mjerenja faze se realizuje pomoću plug-and-play interferometar sa biprizmom. Eksperimenti su izvedeni na prednjem dijelu optičkog parametarskog čirpiranog impulsnog pojačanja Shenlight II femtosekundnih digitalnih pločica, u kojem je TWEBI uređaj postigao prostornu rezoluciju od 4 um, vremensku rezoluciju od 200 fs, dubinu sekvence od 12 , efektivna brzina kadrova do 5 Tfps, i proizvoljno podesiv vremenski okvir od sub-pikosekundi do 1.86 ns. Snimanje sjena i denzitometrijska mjerenja dinamike laserski inducirane filamentacije zraka vršena su TWEBI uređajem, a srodni eksperimentalni rezultati su pokazali izvodljivost metode. Ovaj rad pruža potencijalno rješenje za dijagnosticiranje složene tranzijentne dinamike, što će nam pomoći da dalje razumijemo, regulišemo i primjenjujemo ove ultrabrze fenomene.
Srodni rad podržali su Nacionalna fondacija za prirodne nauke Kine (NSFC), Fondacija Kineske akademije nauka (CAS), Fondacija Šangajske komisije za nauku i tehnologiju (SSTC) i Fondacija Ministarstva nauke i tehnologije .
Slika 1 (a) TWEBI eksperimentalna postavka; (b) svjetlosni spektri sonde; (c) mape amplitude i faze u vremenskom domenu sonde; (d) prostorna rezolucija sistema za snimanje
Slika 2 (a) Mapa senke laserski indukovane filamentacije vazduha; (b) mapa talasnih dužina centra podsvetleće tačke; (c) mapa faze i amplitude laserski inducirane filamentacije; (d) rekonstruisana distribucija gustine plazme
