Attosekuntilasereiden teknologia ja kehitystrendit Kiinassa
Kiinan tiedeakatemian fysiikan instituutti raportoi vuonna 2013 mittaustulokset 160:stä erillisinä attosekuntipulsseina. Tutkimusryhmän eristetyt attosekuntipulssit (IAP) generoitiin CEP:llä stabiloitujen alle 5 femtosekunnin laserpulssien ohjaamien korkeamman asteen harmonisten perusteella 1 kHz:n toistotaajuudella. Attosekuntipulssien ajallisia ominaisuuksia karakterisoitiin attosekuntivenytysspektroskopialla. Tulokset osoittavat, että tämä sädelinja voi tuottaa erillisiä attosekuntipulsseja, joiden pulssin kesto on 160 attosekuntia ja keskeinen aallonpituus 82 eV. Tiimi on tehnyt läpimurtoja attosekuntilähteiden generoinnissa ja attosekuntivenytysspektroskopiateknologiassa. Äärimmäiset ultraviolettivalonlähteet, joilla on attosekuntiresoluutio, avaavat myös uusia sovellusalueita tiiviin aineen fysiikalle. Vuonna 2018 Kiinan tiedeakatemian fysiikan instituutti raportoi myös rakennussuunnitelman monitieteiselle erittäin nopealle aikaerotteiselle mittauslaitteelle, joka yhdistää attosekuntivalonlähteet erilaisiin mittauspäätteisiin. Tämä mahdollistaa tutkijoiden suorittaa joustavia attosekunnista femtosekuntiin aikaerotteisia mittauksia aineen ultranopeista prosesseista samalla, kun niillä on myös liikemäärän ja spatiaalinen resoluutio. Ja se antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia ja hallita mikroskooppista ultranopean elektronin dynamiikkaa atomien, molekyylien, pintojen ja kiinteiden massamateriaalien sisällä. Tämä lopulta tasoittaa tietä asiaankuuluvien makroskooppisten ilmiöiden ymmärtämiselle ja soveltamiselle useilla tutkimusaloilla, kuten fysiikassa, kemiassa ja biologiassa.
Vuonna 2020 Huazhongin tiede- ja teknologiayliopisto ehdotti täysin optisen lähestymistavan käyttöä attosekuntipulssien tarkkaan mittaamiseen ja rekonstruointiin taajuuserotteisen optisen portitustekniikan avulla. Vuonna 2020 Kiinan tiedeakatemia raportoi myös onnistuneesti tuottaneensa eristettyjä attosekuntipulsseja muokkaamalla femtosekuntipulssien valosähkökenttää kaksoisvaloselektiivisen läpikulkuporttitekniikan avulla. Vuonna 2023 Kiinan puolustusteknologiayliopiston tiimi ehdotti nopeaa PROOF-prosessia, nimeltään qPROOF, erittäin laajakaistaisten eristettyjen attosekuntipulssien karakterisointiin.
Vuonna 2025 Kiinan tiedeakatemian tutkijat Shanghaissa kehittivät lasersynkronointiteknologian, joka perustui itsenäisesti rakennettuun aikasynkronointijärjestelmään. Tämä mahdollisti pikosekuntilasereiden tarkan aikajitterin mittauksen ja reaaliaikaisen takaisinkytkennän. Tämä ei ainoastaan kontrolloinut järjestelmän aikajitteriä attosekuntialueella, vaan myös paransi laserjärjestelmän luotettavuutta pitkäaikaisen käytön aikana. Kehitetty analyysi- ja ohjausjärjestelmä voi suorittaa reaaliaikaisen korjauksen aikajitterille. Samana vuonna tutkijat käyttivät myös relativistisia intensiteetti-aika-avaruuspyörrelasereita (STOV) tuottaakseen eristettyjä attosekunti-gammasäteilypulsseja, jotka kantoivat lateraalista rataimpulssia.
Attosekuntilaserien ala on nopean kehityksen vaiheessa, ja se kattaa useita osa-alueita perustutkimuksesta sovellusten edistämiseen. Tieteellisten tutkimusryhmien ponnistelujen, infrastruktuurin rakentamisen, kansallisen politiikan tukemisen sekä kotimaisen ja kansainvälisen yhteistyön ja vaihdon ansiosta Kiinan asemalla attosekuntilaserien alalla on laajat kehitysnäkymät. Kun yhä useammat yliopistot ja tutkimuslaitokset liittyvät attosekuntilasereita koskevaan tutkimukseen, viljellään joukko tieteellisen tutkimuksen kykyjä, joilla on kansainvälinen näkökulma ja innovatiivisia kykyjä, mikä edistää attosekuntitieteen kestävää kehitystä. Kansallinen Attosecondin merkittävä tieteellinen laitos tarjoaa myös johtavan tutkimusalustan tiedeyhteisölle ja antaa suuremman panoksen tieteen ja teknologian edistämiseen.
Julkaisun aika: 26. elokuuta 2025