La tecnologia e le tendenze di sviluppo dei laser ad attosecondi in Cina
L'Istituto di Fisica dell'Accademia Cinese delle Scienze ha pubblicato i risultati delle misurazioni di 160 impulsi ad attosecondi isolati nel 2013. Gli impulsi ad attosecondi isolati (IAP) di questo team di ricerca sono stati generati sulla base di armoniche di ordine elevato generate da impulsi laser sub-5 femtosecondi stabilizzati da CEP, con una frequenza di ripetizione di 1 kHz. Le caratteristiche temporali degli impulsi ad attosecondi sono state caratterizzate mediante spettroscopia di allungamento ad attosecondi. I risultati mostrano che questa linea di luce può fornire impulsi ad attosecondi isolati con una durata di impulso di 160 attosecondi e una lunghezza d'onda centrale di 82 eV. Il team ha compiuto progressi significativi nella generazione di sorgenti ad attosecondi e nella tecnologia di spettroscopia di allungamento ad attosecondi. Le sorgenti di luce ultravioletta estrema con risoluzione ad attosecondi apriranno inoltre nuovi campi di applicazione per la fisica della materia condensata. Nel 2018, l'Istituto di Fisica dell'Accademia Cinese delle Scienze ha inoltre annunciato un piano di costruzione per un dispositivo interdisciplinare per misurazioni ultraveloci e risolte nel tempo, che combina sorgenti luminose ad attosecondi con diversi terminali di misura. Ciò consentirà ai ricercatori di condurre misurazioni flessibili e risolte nel tempo, da attosecondi a femtosecondi, di processi ultraveloci nella materia, mantenendo al contempo risoluzione spaziale e di quantità di moto. Permette inoltre ai ricercatori di esplorare e controllare la dinamica elettronica ultraveloce microscopica in atomi, molecole, superfici e materiali solidi sfusi. Ciò aprirà la strada alla comprensione e all'applicazione di fenomeni macroscopici rilevanti che coprono molteplici discipline di ricerca come fisica, chimica e biologia.
Nel 2020, l'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong ha proposto l'utilizzo di un approccio completamente ottico per misurare e ricostruire accuratamente impulsi ad attosecondi attraverso la tecnologia di gating ottico a risoluzione di frequenza. Nel 2020, anche l'Accademia Cinese delle Scienze ha riferito di aver generato con successo impulsi ad attosecondi isolati modellando il campo fotoelettrico dell'impulso a femtosecondi attraverso l'applicazione della tecnologia pass-gate selettiva a doppia luce. Nel 2023, un team della National University of Defense Technology ha proposto un processo PROOF rapido, denominato qPROOF, per la caratterizzazione di impulsi ad attosecondi isolati a banda ultralarga.
Nel 2025, i ricercatori dell'Accademia Cinese delle Scienze di Shanghai hanno sviluppato una tecnologia di sincronizzazione laser basata su un sistema di sincronizzazione temporale indipendente, che consente la misurazione ad alta precisione del jitter temporale e il feedback in tempo reale dei laser a picosecondi. Questo non solo ha controllato il jitter temporale del sistema nell'intervallo degli attosecondi, ma ha anche migliorato l'affidabilità del sistema laser durante il funzionamento a lungo termine. Il sistema di analisi e controllo sviluppato è in grado di eseguire la correzione in tempo reale del jitter temporale. Nello stesso anno, i ricercatori hanno anche utilizzato laser a vortici spaziotemporali di intensità relativistica (STOV) per generare impulsi di raggi gamma ad attosecondi isolati che trasportano momento angolare orbitale laterale.
Il campo dei laser ad attosecondi sta attraversando un periodo di rapido sviluppo, che abbraccia molteplici aspetti, dalla ricerca di base alla promozione delle applicazioni. Grazie all'impegno dei team di ricerca scientifica, alla costruzione di infrastrutture, al supporto delle politiche nazionali e alla cooperazione e agli scambi nazionali e internazionali, la posizione della Cina nel campo dei laser ad attosecondi godrà di ampie prospettive di sviluppo. Con l'adesione di sempre più università e istituti di ricerca alla ricerca sui laser ad attosecondi, verrà coltivato un gruppo di talenti della ricerca scientifica con una prospettiva internazionale e capacità innovative, promuovendo lo sviluppo sostenibile della scienza degli attosecondi. Il principale polo scientifico nazionale degli attosecondi fornirà inoltre una piattaforma di ricerca leader per la comunità scientifica e contribuirà in modo significativo al progresso della scienza e della tecnologia.
Data di pubblicazione: 26-08-2025