中科院上海光學精密機械研究所在超短脈沖激光時空特性調控提升研究方面取得新進展。該所高功率激光物理聯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的研究人員合作，研發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。相關成果近日發表于《光學快報》雜志上。

高功率超短脈沖激光是人們研究極端條件物質與探測微觀體系瞬態現象的重要工具。所謂超短脈沖激光是指脈沖的持續時間非常短，為皮秒、飛秒量級。“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生，破壞激光與物質相互作用過程。因此，提高超短脈沖的信噪比至關重要。”朱健強說。

研究人員將等離子體光學與空間濾波器相結合，研發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化激光光束近場質量，提高空間信噪比。

結果表明，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量級，光束近場質量也得到了改善。

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，經久耐用等優點，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，具有高時空信噪比的重頻超短脈沖激光將對相關前沿科學與應用研究的發展起到重要的推動作用。(記者陸成寬)

關鍵詞： 等離子體透鏡時空濾波器