当强烈的飞秒激光脉冲在光学透明的介质(如空气)中传播时,会发生基于等离子体的细丝化。该现象已发现可用于成像,微加工,遥感,水凝结以及触发和引导放电,在这些放电中,纤丝芯内部的激光能量密度的径向分布至关重要。然而,由于极高的强度,直接测量和控制灯丝芯(直径小于100μm)内的能量密度仍然是一个挑战。中国科学院上海光学精密机械研究所(北京;北京)的研究人员展示了直接测量并成功控制单个灯丝芯内激光通量的新方法。
在实验中,通过检查材料上细丝制造的微观结构,首次在空间上解析了细丝芯上的径向注量分布及其沿细丝的演化。代替使用传统的圆形虹膜光圈,引入了星状虹膜来抑制虹膜衍射效应。结果,在丝芯内部产生了更高的激光通量和更密集的等离子体。通过测量细丝芯内的径向通量,使用细丝在15μm厚的铝板上钻孔,然后查看产生的孔,可以进一步证实这一点。实验结果与通过求解非线性Schrödinger方程获得的数值模拟一致。除了了解细丝化过程及其控制之外,该结果对于其他基于细丝的激光应用(例如造雨和防雷。参考:H. Guo等, 选项。快车(2020);
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