Xi'anský institut optiky a přesné mechaniky Čínské akademie věd (Xi'an Institute) dosáhl významného pokroku ve výzkumu attosekundového zobrazování. Nedávno jeho výzkumníci úspěšně realizovali zobrazování ve vysokém rozlišení pomocí ultraširokopásmových světelných zdrojů. Studie s názvem „Snapshot Coherent Diffraction Imaging with Ultra-Broadband Spectra“ byla publikována v PhotoniX.
Attosekundové pulzy, trvající jednu kvintiliontinu sekundy (10-18sekund), poskytují bezprecedentní příležitosti ke studiu ultrarychlé dynamiky na mikroskopické úrovni a odhalování základních fyzikálních procesů. Tyto pulzy se vyznačují ultra vysokým časovým rozlišením, krátkými vlnovými délkami, vysokou koherencí a přesnou synchronizací. Jejich inherentní ultraširokopásmová spektra však představují problémy při zobrazování, jako je chromatická aberace a interference mezi různými spektrálními složkami. Navíc nedostatek vysoce kvalitních optických komponent v extrémním ultrafialovém/měkkém rentgenovém rozsahu byl úzkým hrdlem pro pokrok v technologii attosekundového zobrazování.
K řešení těchto problémů vyvinul výzkumný tým novou bezčočkovou výpočetní zobrazovací metodu pro ultraširokopásmová spektra. Tato metoda extrahuje vysoce kvalitní monochromatické difrakční obrazce z rozmazaných širokopásmových dat, což umožňuje zobrazování ve vysokém rozlišení.
Klíčové úspěchy:
- Vylepšená spektrální šířka pásma: Metoda umožňuje širší poměr spektrální šířky pásma a centrální vlnové délky, dosahující 140 %, což představuje pokročilý mezinárodní standard.
- Aplikace: Tento pokrok připravuje cestu pro attosekundové zobrazování v oborech, jako je biomedicína, přesná laserová výroba a technologie polovodičů.
Dr. Li Boyang, člen výzkumného týmu, zdůraznil, že tato metoda výrazně zlepšuje použitelnost jednorázových koherentních difrakčních zobrazovacích zdrojů a zvyšuje spektrální flexibilitu. Výsledky mají důsledky pro konstrukci attosekundového zobrazovacího terminálu v rámci National Advanced Attosecond Laser Facility v Xi'anu.
Podle profesora Fu Yuxiho, zástupce ředitele institutu, má Institut Xi'an robustní teoretické základy v ultrarychlé optice. Od založení Attosecond Science and Technology Research Center v roce 2021 se institut zaměřuje na základní a perspektivní výzkum s cílem řešit národní strategické potřeby. Centrum si klade za cíl vytvořit inovační platformu světové třídy a vyvinout špičkové technologie a talenty k zajištění vedoucí pozice v ultrarychlé optice.
Tento průlom pokládá zásadní základ pro rozšíření aplikací attosekundových světelných zdrojů a podporu pokročilých výzkumných zařízení.