中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第五百四十九期)
2024年9月10日
上海光机所在多路超短脉冲时空同步测量方面取得研究进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室在多路超短脉冲时间同步与空间叠合度测量方面取得研究进展,相关研究成果以“High-precision spatiotemporal three-dimensional ultrashort pulse synchronization with optical Kerr effect”为题发表于Optics Express。
在等离子体物理、惯性约束核聚变和实验室天体物理学等研究领域,在研究多个超短脉冲与物质的相互作用时,对多个超短脉冲之间的高精度时间同步和空间叠合测试有很高的要求。然而目前的超短脉冲同步测试方案很难兼顾多路超短脉冲的高精度、大角度的时间同步和空间重合度测量。
在这项工作中,研究人员通过观察光克尔效应的瞬态现象,实现了超短脉冲在不同角度下高精度三维(x, y, t)同步。光克尔信号脉冲的强度和相位的变化与时空重合程度成正相关。待测激光的相位无法通过探测器直接进行记录,需要利用单次相位成像算法进行重建,其中相干调制成像借助于编码板的调制作用,具有较高的收敛性能。相位重建算法利用编码板相位调制信息和CCD记录的衍射光斑作为主要约束条件,通过迭代计算,获得逐渐逼近真实分布的光克尔信号光波前振幅和相位信息。实验中使用了10ps的脉冲,通过观察信号脉冲的强度和相位分布,得出通过观察相位能够得到更高的时间同步精度,最终实现了两个脉冲之间小于1ps的的时间同步精度,分别在x和y方向上实现了±125µm和±3µm的空间叠合精度,该精度分别取决于同步调整用的位移台的步长精度和CCD像素尺寸,其中通过使用移动步长更小的位移台可以提升x方向的精度。此外,实验测量了两个脉冲夹角为90°时两者间的同步,进一步证明了该方法可以实现大角度超短脉冲之间的时空同步。通过实验分析了泵浦能量和信号光能量波动带来的影响,结果表明相位测量相对强度测量而言稳定性会更高,有利于多束脉冲的同步测量。该研究为多路激光时空叠合测量提供了一种测试方法。
图1 超短脉冲时空同步实验的光路图
图2 (a1-a2)泵浦光与信号光夹角θ=30°时,不同延迟下的强度曲线;(b1-b2)θ=30°时,不同延迟下的相位变化曲线;(c1-c2)θ=50°时,不同延迟下的强度曲线;(d1-d2)θ=50°时,不同延迟下的相位变化曲线。
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