基于受激布里渊散射与激光诱导击穿组合压缩的大能量皮秒激光产生研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61905064
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0505.非线性光学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

With high energy efficiency and phase conjugation, pulse compression by stimulated Brillouin scattering (SBS) is a promising way to generate ultrashort pulses with high energy. In the process of SBS compression, only the leading edge of the Stokes pulse is amplified and minimum output duration is limited by the phonon lifetime in an order of sub-nanosecond. This project application proposes a laser pulse temporal compression technique combining SBS and laser-induced breakdown in which the leading edge of the laser pulse is compressed using SBS and the low intensity tailing edge of the laser pulse is truncated by LIB. Firstly, we will construct a theoretical model to inquire the optimum experiment parameters; Next, an interferometric scheme is studied to promote the performance of SBS compression; Finally, nanometer materials are dopped into LIB active medium to decrease the LIB threshold and suppress other nonlinear effect compretition. Expected results will be considerable interest in the application to long distance laser detection, picosecond laser processing and nonlinear spectroscopy.
受激布里渊散射脉宽压缩具有高能量转化效率、相位共轭等特点,是一种非常有应用前景的大能量短脉冲产生技术。现行的受激布里渊散射压缩器受限于介质声子寿命,无法实现超短脉冲输出。本项目旨在将基于脉冲前沿压缩的受激布里渊散射与基于脉冲后沿压缩的激光诱导等离子体开关结合,利用两者原理上的互补探索一种高效率实现大能量皮秒脉冲的新方法。拟通过受激布里渊散射先将大能量长脉冲压缩成亚纳秒陡前沿脉冲,再将陡前沿脉冲通过等离子体开关进行后沿压缩,从而实现皮秒脉冲输出。为此,将先建立组合压缩模型研究该方案产生皮秒脉冲的具体条件;其次,通过驻波驱动受激布里渊散射加强声波场与光波场耦合,进一步提升受激布里渊散射级的压缩能力;最后,向击穿介质中掺杂纳米颗粒,用以降低击穿阈值、抑制其他非线性效应,从而提高能量转化效率。预期成果将在远距离激光探测、皮秒激光加工、非线性光学光谱分析等领域发挥重要作用。

结项摘要

高能短脉冲激光是物理学、化学、生物学等基础学科研究的重要工具,也是激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。基于受激布里渊散射脉宽压缩效应产生大能量短脉冲激光是一条有效的技术途径。但在传统压缩机制下,SBS脉宽压缩技术仅能对泵浦脉宽前沿压缩,产生亚纳秒级激光,很大程度上限制了该项技术的应用。因此本项目提出了一种压缩前沿的SBS与压缩后沿的激光诱导击穿结合的方案,一方面通过结构优化最大程度上发掘SBS压缩的潜能,获得了亚声子寿命的输出,另一方面对SBS压缩后的脉冲进行后沿压缩,最终实现了高能量的皮秒激光输出,开拓了一种产生高能皮秒激光的技术方案。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
基于SBS的百皮秒激光在光电对抗中的应用前景(特邀)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    光电技术应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘照虹;樊榕;李宁;张庆磊;王雨雷;吕志伟
  • 通讯作者:
    吕志伟
基于布里渊探测法的水体特征参数测量研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    光电技术应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    樊榕;刘照虹;李铁;朱琳;王雨雷;李森森;吕志伟
  • 通讯作者:
    吕志伟
High temporal waveform fidelity stimulated Brillouin scattering phase conjugate mirror using Novec-7500
使用 Novec-7500 的高时间波形保真度受激布里渊散射相位共轭镜
  • DOI:
    10.1364/oe.470032
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Rong Fan;Zhaohong Liu;Duo JIN;Tian Luo;Ning Li;Sensen Li;Yulei Wang;Yuanqin Xia;Zhiwei Lv
  • 通讯作者:
    Zhiwei Lv
A large detection-range plasmonic sensor based on an H-shaped photonic crystal fiber
基于H形光子晶体光纤的大检测范围等离子体传感器
  • DOI:
    10.3390/s20041009
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Sensors
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Han Haixia;Hou Donglian;Zhao Lei;Luan Nannan;Song Li;Liu Zhaohong;Lian Yudong;Liu Jianfei;Hu Yongsheng
  • 通讯作者:
    Hu Yongsheng

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其他文献

基于布里渊放大串行激光组束研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    激光与光电子学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白振旭;王雨雷;吕志伟;陈义;李森森;远航;刘照虹;崔璨
  • 通讯作者:
    崔璨

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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