(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一, (简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
近期,上海光机所强场激光物理国家重点实验室在超强激光与等离子体结构靶相互作用的研究中取得了重要进展,首次提出等离子体中的粒子角动量振荡效应。这种效应将会在振荡相关的物理过程(如THz和X光辐射、粒子加热等)中带来重要影响,为激光加速粒子提供了新的研究思路。相关研究成果发表在[New Journal of Physics 21, 043022 (2019)]上。
拉盖尔-高斯光束具有螺旋等相位面和中心相位奇点,从而携带一定的轨道角动量。光的轨道角动量在光学微操纵、量子纠缠、光学通信、天体物理等领域具有广泛的应用。近年来,随着CPA技术将激光提升到相对论强度,超强拉盖尔-高斯光束也具备了极高的轨道角动量密度。螺旋相位板是一种光学厚度随方位角螺旋上升的结构靶,可对入射的高斯光束进行相位调制,利用等离子体螺旋相位板就可以产生超强拉盖尔-高斯光束。当超强拉盖尔-高斯光束与等离子体相互作用时,会产生许多新的物理效应,如中空尾场、涡旋高次谐波和伽马光子、反射光偏离、“涡旋刀”操纵粒子束等。
该研究中,科研人员将一束相对论强度的线偏振高斯光束正入射到两个系列的等离子体螺旋相位板上。每个系列的螺旋相位板都能产生一定拓扑荷的拉盖尔-高斯光束。其中一个系列的螺旋相位板的厚度随方位角单调上升(称为SPF),而另一个系列的厚度随方位角重复了多个周期(称为MPF)。研究人员观察到,在相互作用时,SPF中的粒子角动量会随着时间而振荡,而MPF却无此现象。理论分析发现,角动量振荡效应由结构靶表面的非对称电场产生,并且通过调整结构靶的表面结构可以实现粒子角动量振荡幅度的增强或减弱。螺旋相位板在振荡过程中也会获得一定的净角动量,这表明高斯光束与结构靶的相互作用可以对靶内粒子进行角向加速。并且产生的拉盖尔-高斯光束的拓扑荷越大,角向加速的效果就越明显。这一研究成果对激光加速粒子提供了新的物理机制和研究思路,对涉及粒子加速的诸多领域都具有重要的指导意义。审稿人评价该研究工作“非常有趣和新颖,采用的模型有效地解释了角动量振荡行为”。
该项研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导(B类)科技专项等项目的支持。(强场激光物理国家重点实验室供稿)
图1 两个不同系列的等离子体螺旋相位板(SPF和MPF)的结构图
图2 用两个不同系列的等离子体螺旋相位板(SPF和MPF)产生具有不同拓扑荷的涡旋光束和靶内粒子的角动量振荡效应
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