我国科学家研制出等离子体透镜时空滤波器

中国科学院上海光学精密机械研究所在超短脉冲激光时空特性的调制和改善方面取得了新的进展。来自高功率激光物理联合实验室的朱建强研究团队和以色列耶路撒冷希伯来大学的研究人员已经开发出一种时空等离子体光学设备，称为“等离子体透镜时空滤波器”，可以重复频率使用。相关结果最近发表在《光学快报》杂志上。

高功率超短脉冲激光是人们研究极端条件和探测微观系统瞬态现象的重要工具。所谓的超短脉冲激光意味着脉冲的持续时间非常短，在皮秒和飞秒的数量级。“信噪比是超短脉冲激光的重要特征之一。信噪比低的脉冲具有很强的波前噪声，这会导致靶上产生预等离子体，破坏激光与物质的相互作用过程。因此，提高超短脉冲的信噪比非常重要朱建强说。

研究人员将等离子体光学与空间滤波器相结合，开发了一种可以在重复频率下使用的时空等离子体光学器件，即等离子体透镜时空滤波器。等离子体透镜时空滤波器可以提高超短脉冲时间的信噪比，优化激光束的近场质量，提高空间信噪比。

结果表明，在1 Hz重复频率短脉冲激光条件下，等离子体透镜时空滤波器的激光通过效率高达80%，不仅消除了预脉冲和噪声本底，而且使主脉冲上升沿更陡，信噪比提高了两个数量级，改善了光束近场质量。

朱建强说，等离子体透镜时空滤波器具有激光通过效率高、性能改善效果好、经久耐用等优点。该技术为改善重复超短脉冲激光的空时信噪比特性提供了新的方案，高空时信噪比的重复超短脉冲激光将对相关前沿科学和应用研究的发展起到重要的推动作用。