中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室朱健強研究員團隊與以色列耶路撒冷希伯來大學研究人員合作，研發(fā)了一種可以在重復頻率下使用的被稱為“等離子體透鏡時空濾波器（STPLF）”的時空等離子體光學器件。相關成果近日發(fā)表于《光學快報》。

高功率超短脈沖激光已日益成為各研究領域的重要工具。其中信噪比是超短脈沖激光的重要特性之一，信噪比較差的脈沖具有較強的前沿噪聲，會導致靶上預等離子產(chǎn)生，破壞激光與物質(zhì)相互作用過程。因此超短脈沖的信噪比性能提升至關重要。

為此，研究人員將等離子體光學與空間濾波器相結(jié)合，研發(fā)了一種可以在重復頻率下使用的時空等離子體光學器件，即等離子體透鏡時空濾波器。等離子體透鏡時空濾波器在增強超短脈沖時間信噪比的同時優(yōu)化激光光束近場質(zhì)量，提高空間信噪比。

實驗結(jié)果表明，在1赫茲（Hz）重復頻率短脈沖激光條件下，等離子體透鏡時空濾波器的激光通過效率高達80%，不僅消除了預脈沖和噪聲基底，還使主脈沖上升沿更加陡峭，信噪比提高了兩個數(shù)量級，光束近場質(zhì)量也得到了改善。

朱健強表示，等離子體透鏡時空濾波器具有激光通過效率高、性能提升效果好、經(jīng)久耐用等優(yōu)點，該技術為提升重頻超短脈沖激光時空信噪比特性提供了一種新方案。

相關論文信息：https://doi.org/10.1364/OL.388391