时域调制实现脉冲间稳定的高亮度激光维持等离子体(LSP)光源

激光维持等离子体(LSP)光源因其超高亮度、紫外波段延展及宽谱覆盖特性，已成为高端成像检测设备的核心组件。针对激光功率与亮度间的"上游效应"矛盾，研究人员创新提出周期性关断激光的时域调制方案，通过构建二维瞬态流体模型量化等离子体温度时空分布，证实该技术可抑制等离子体逆向生长，在降低50%激光功耗的同时显著提升发射强度。这项突破为高速检测与光谱应用提供了稳定高亮LSP新范式。

　　

在先进成像检测领域，激光维持等离子体(Laser-Sustained Plasma, LSP)光源凭借其卓越的亮度特性、紫外波段扩展能力以及宽光谱覆盖范围，已成为不可或缺的核心部件。然而制约检测速度的关键因素——光源亮度，却因"上游效应"的固有矛盾而难以突破：等离子体吸收系数与激光功率密度的空间分布不均，导致等离子体逆激光入射方向生长。

研究团队另辟蹊径，提出通过周期性关断激光的时域调制技术来维持等离子体。基于精心构建的二维瞬态流体模型，首次量化揭示了等离子体温度在调制周期内的时空演化规律。这项概念性突破表明：激光时域特性调控可有效抑制"上游效应"，使等离子体温度获得显著提升。实验数据令人振奋——经调制的LSP光源仅需传统方案50%的激光功率，就能实现更强的等离子体发射强度。

该研究建立了激光时域特性与等离子体时空演化的定量关联，成功研制出脉冲间稳定的高亮度LSP光源。这项突破性技术将为高速工业检测、精密光谱分析等应用场景提供革命性的光源解决方案，推动相关领域向更高时空分辨率迈进。