中国におけるアト秒レーザーの技術と開発動向

技術と開発の動向アト秒レーザー中国で

中国科学院物理研究所は、2013年に160個の孤立アト秒パルスの測定結果を報告した。この研究チームの孤立アト秒パルス（IAP）は、CEPで安定化された5フェムト秒以下のレーザーパルスによって駆動される高次高調波に基づいて生成され、繰り返し周波数は1kHzである。アト秒パルスの時間特性は、アト秒ストレッチ分光法によって特徴付けられた。結果によると、このビームラインは、パルス幅160アト秒、中心波長82eVの孤立アト秒パルスを提供できる。このチームは、アト秒光源生成とアト秒ストレッチ分光法技術において画期的な成果を上げた。アト秒分解能を持つ極端紫外線光源は、凝縮系物理学の新たな応用分野も開拓するだろう。 2018年、中国科学院物理研究所は、アト秒光源と様々な測定端末を組み合わせた、学際的な超高速時間分解測定ユーザデバイスの構築計画を発表しました。これにより、研究者は物質中の超高速プロセスをアト秒からフェムト秒の時間分解で柔軟に測定できるだけでなく、運動量と空間分解能も得ることができます。また、原子、分子、表面、バルク固体材料における微視的な超高速電子ダイナミクスを探索・制御することも可能になります。これは最終的に、物理学、化学、生物学など複数の研究分野にわたる関連する巨視的現象の理解と応用への道を開くものとなるでしょう。

2020年、華中科技大学は、周波数分解光ゲート技術を用いてアト秒パルスを正確に測定・再構成する全光学的手法を提案した。また、2020年には、中国科学院が、二重光選択パスゲート技術を用いてフェムト秒パルスの光電場を整形することで、孤立したアト秒パルスを生成することに成功したと報告した。2023年には、国防科学技術大学の研究チームが、超広帯域の孤立したアト秒パルスの特性評価のための高速PROOFプロセスであるqPROOFを提案した。

2025年、上海の中国科学院の研究者たちは、レーザ独自に構築した時間同期システムに基づく同期技術により、ピコ秒レーザーの高精度な時間ジッター測定とリアルタイムフィードバックが可能になった。これにより、システムの時間ジッターをアト秒範囲に制御するだけでなく、システムの信頼性も向上した。レーザーシステム長期運用中。開発された解析および制御システムは、時間ジッターのリアルタイム補正を実行できます。同年、研究者らは、相対論的強度時空渦（STOV）レーザーを使用して、横方向軌道角運動量を持つ孤立したアト秒ガンマ線パルスを生成することも行いました。

アト秒レーザー分野は、基礎研究から応用促進まで多岐にわたる分野で急速な発展を遂げています。科学研究​​チームの努力、インフラ整備、国家政策の支援、国内外の協力と交流を通じて、中国のアト秒レーザー分野における展開は、幅広い発展の見通しを享受するでしょう。より多くの大学や研究機関がアト秒レーザーの研究に参画することで、国際的な視野と革新的な能力を備えた科学研究人材が育成され、アト秒科学の持続的な発展が促進されます。国家アト秒主要科学施設は、科学界にとって最先端の研究プラットフォームを提供し、科学技術の進歩に大きく貢献するでしょう。