梦想成真：“飞行焦点”促进高功率激光更新换代

▲网络配图

孩提时代，你可能做过这样一件事情——用放大镜对太阳光进行聚焦。放大镜可以通过汇聚光线，使太阳光的能量聚集在一个点上。当你想把光线聚焦到移动的纸上时，你可以移动放大镜，或者也可以移动焦点。“让焦点移动起来”成为了一个新概念——“飞行焦点”。

3月12日刊发在《自然-光学》上的报道称，美国罗彻斯特大学激光能量实验室（LLE）的研究人员，首次利用飞行聚焦的概念，实现了对远距离激光强度的更好控制。该技术可用于电影快速录制，也可用于设计下一代的高功率激光或新波长光源（新一代的高功率激光可以在真空中产生粒子，而新光源可以产生新的太赫兹光线，用于复杂材料和分子的研究）。LLE高级科学家、罗彻斯特大学物理学助理教授Dustin Froula解释说：“过去，人们可能在无意间已经制造了飞行焦点，但这是我们首次意识到飞行焦点是控制焦距的好方法。”

当使用放大镜引导太阳光射向单一焦点时（包括短波的蓝光到长波的红光），所有颜色的光都将在焦点处停滞和汇聚。当研究人员使用飞行焦点镜头引导激光的光束时（同样包括蓝光到红光），可以使每种颜色的光聚焦到不同的焦点上。蓝色光最先聚焦，随后这一焦点将后移向红色光——这一焦点并不固定，而是移动的。Froula认为，飞行焦点将使同等距离上的光强度提升数百倍。飞行焦点将成为进入高功率激光大门的钥匙。据介绍，LLE研究人员使用的飞行焦点技术将使录制电影时移动焦点的速度达到每秒上亿帧。

Froula等谈到，他们利用LLE光学专家Terry Kessler提供的短脉冲激光和衍射透镜完成了这一实验——LLE的跨学科协同使“飞行焦点”这一新颖的理念成为了现实。这一成果将对激光-等离子体领域的突破产生革命性影响。

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编译：雷鑫宇 审稿：alone 编辑：程建兰

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