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2018.12.28 学术报告:高能量中红外及远红外飞秒光源研发及应用

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时间:2018-12-27  来源:瞬态光学与光子技术国家重点实验室文本大小:【 |  | 】  【打印

学术报告:高能量中红外及远红外飞秒光源研发及应用

报告人:付玉喜 博士,日本理化学研究所

报告时间:20181228日下午4:00

报告地点:祖同楼二楼所务会议室

报告介绍:

    自啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification)技术诞生以来,高能量超短超强飞秒(fs, 1 fs = 10-15s)光源得到了极大的发展,特别是得益于掺钛蓝宝石晶体(Ti:sapphire)的卓越性能(大尺寸,高损伤阈值,高效率,宽增益光谱,良好的导热性等),使得近红外飞秒光源(波长0.8 μm左右)能量达到了焦耳级别,峰值功率达到了拍瓦(PW, 1 PW = 1015W)量级,使得要求相对论激光强度条件下的实验变为现实,甚至有希望打破真空而产生正负电子,因此近红外超短超强飞秒激光技术获得了巨大的成功。然而近些年,一些研究对于波长更长的中红外高能量飞秒光源的需求愈发迫切,例如通过高次谐波(high-order harmonic generation)方法获得小型化的软x射线相干光源、产生高能量10阿秒级(as, 1 as = 10-18s)超短激光脉冲、提高激光尾波加速中的电子数目、在飞秒激光远程遥感中传输更高的脉冲能量等等。然而通过使用传统光参量放大(conventional OPA)方法却无法获得高能量中红外飞秒光源。本报告将阐述如何克服长期以来阻碍传统光参量脉冲放大方法产生高能量红外飞秒光源的几个困难,通过对传统光参量方法的改进,在1-4 μm波段内获得了太瓦(TW1 TW= 1012W)量级的高能量飞秒光源,脉冲能量首次突破100 mJ。在此基础上,还获得了波长连续可调谐的 3-18 μm高能量中红外及远红外光源。此外,本报告还将着重介绍部分高能量中红外飞秒光源的应用,例如通过高次谐波方法产生高能量软x射线相干光源及产生强阿秒光源等。

 

报告人介绍:

    付玉喜,1981年生于中国吉林省,2001-2005年在同济大学应用物理专业攻读本科学位,毕业课题师从王占山教授。

    2005-2010年,付玉喜于中国科学院上海光学精密机械研究所、强场激光物理国家重点实验室攻读光学专业博士学位,师从程亚研究员和徐至展院士,研究课题为使用红外飞秒光源驱动产生软x射线高次谐波辐射以及飞秒激光成丝现象研究等。

    2010年博士毕业之后到日本理化学研究所Katsumi Midorikawa教授实验室继续从事强场超快激光研究工作, 现任日本理化学研究所研究员(Research Scientist)。其主持并主要参与了多项研究项目,其研究内容包括: 研发百毫焦耳、太瓦级中红外飞秒光源,通过高次谐波方法产生高能量软x射线光源以及阿秒光源,精确锁定高能量、低重复频率激光载波包络相位,以及研发太瓦级、双周期、载波包络相位稳定的近红外飞秒光源等等。

    其在国际上首次获得了100 mJ,太瓦级的中红外飞秒光源,该工作在国际同行中引起了广泛关注,此外,其成功产生了比现在已报导的结果强2个数量级以上的软X射线高次谐波辐射,该工作为提高小型化x射线光源及阿秒光源能量并使其走上实用化提供了途径。目前其研究兴趣不仅仅包括高次谐波以及阿秒光源研究,还包括高能量太赫兹光源开发,以及强场超快动力学研究等。