(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发现利用相对论强度的圆偏振激光与固体靶作用可以产生高强度的携带有轨道角动量的表面高次谐波,并揭示出其中的物理本质是光的自旋角动量转化为轨道角动量,且根据这个新物理提出了一种产生单个阿秒涡旋脉冲的方案。相关成果发表在[Nature Communications, 10, 5554 (2019)]。
具有螺旋相位的光场因为携带有轨道角动量而被称之为涡旋光。轨道角动量与自旋角动量一同构成了相干光场的角动量属性,涡旋光在光学成像、光子操控和光通信上已经展现出重要的应用前景。目前,产生低强度的涡旋光可以借助螺旋相位板或光栅来实现,但是对于探测成像所需的紫外波段的涡旋光,尤其是高强度的紫外涡旋光,产生的难度仍然很大。
该项研究中,科研人员发现将相对论强度的圆偏振激光垂直入射到固体靶表面时,可以让平面靶的表面发生形变而形成一个凹槽结构。该凹槽结构使得垂直入射的非轴上的光变成了斜入射,从而能有效的振荡等离子体表面,进而产生表面高次谐波辐射。更为有趣的是该等离子体振荡相位取决于等离子体所在的方位角,从而将轨道角动量引入到产生的高次谐波辐射中。进一步分析发现,谐波中光子的轨道角动量是由多个驱动光子的自旋角动量转化而来,而且该转化过程满足角动量守恒定律。
该项研究工作,突破了之前难以通过光学器件产生高强度涡旋光的限制,使得利用目前已有的拍瓦级强激光和固体靶直接作用来产生相对论强度的涡旋光场成为可能。科研人员进一步提出,如果采用预先凹槽处理的固体靶与少周期的超短脉冲作用,可以产生高强度的单个阿秒涡旋脉冲。这为手性结构等材料的超快探测提供了一种可能的优良光源。
相关工作得到了国家自然科学基金委、中科院国际人才项目以及中科院B类先导专项的支持。(强场激光物理国家重点实验室供稿)
图1 圆偏振光转化为涡旋光的原理图和单个阿秒涡旋脉冲的空间结构示意图
图2 三阶谐波的相位结构以及强度分布
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