中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室朱健强研究员团队与以色列耶路撒冷希伯来大学研究人员合作，研发了一种可以在重复频率下使用的被称为“等离子体透镜时空滤波器（STPLF）”的时空等离子体光学器件。相关成果近日发表于《光学快报》。

高功率超短脉冲激光已日益成为各研究领域的重要工具。其中信噪比是超短脉冲激光的重要特性之一，信噪比较差的脉冲具有较强的前沿噪声，会导致靶上预等离子产生，破坏激光与物质相互作用过程。因此超短脉冲的信噪比性能提升至关重要。

为此，研究人员将等离子体光学与空间滤波器相结合，研发了一种可以在重复频率下使用的时空等离子体光学器件，即等离子体透镜时空滤波器。等离子体透镜时空滤波器在增强超短脉冲时间信噪比的同时优化激光光束近场质量，提高空间信噪比。

实验结果表明，在1赫兹（Hz）重复频率短脉冲激光条件下，等离子体透镜时空滤波器的激光通过效率高达80%，不仅消除了预脉冲和噪声基底，还使主脉冲上升沿更加陡峭，信噪比提高了两个数量级，光束近场质量也得到了改善。

朱健强表示，等离子体透镜时空滤波器具有激光通过效率高、性能提升效果好、经久耐用等优点，该技术为提升重频超短脉冲激光时空信噪比特性提供了一种新方案。

相关论文信息：https://doi.org/10.1364/OL.388391