法国 LOA(Laboratoire d'Optique Appliquée)的科学家们首次成功地以每秒 1000 次的速度在相对论状态下驱动所谓的等离子镜(即，激光场强到可以投射等离子电子以接近光速的速度来回运动。

以千赫兹重复率由等离子体制成的相对论镜

当强烈的激光 脉冲电离固体目标的表面时，它会产生密度如此之高的等离子体，以至于激光无法穿透，即使目标最初是透明的。激光现在被这个“等离子镜”反射。在相对论状态下，镜面不再只是静止不动，而是被驱动快速振荡，以至于通过称为相对论表面高次谐波产生 (SHHG) 的过程，它会暂时压缩激光的电磁场周期。

这会在时间上进一步集中激光能量，并使等离子反射镜成为产生更强烈和更短激光脉冲的有前途的途径。

然而，它们的使用和精细控制确实对驱动激光器提出了极高的要求，例如原始时空脉冲质量和时间对比度，以及太瓦级的巨大峰值功率。这仅在使用重复频率≤ 10 Hz 的更大激光器进行的单次实验中实现。

Stefan Haessler 和 Rodrigo Lopez-Martens 周围的团队现在报告了以千赫兹重复率驱动的相对论 SHHG 的证据。在 SHHG 发射的同时，观察到相关的相对论电子束。这是从迄今为止的几次探索性实验向可用的二次辐射和粒子源应用迈出的重要一步。

这一进展的一个关键因素是内部开发的千赫重复率太瓦激光器，提供低至 <4 飞秒的脉冲持续时间和 10 10 的时间对比度(峰值脉冲强度与之前的 10 皮秒之间)。另一种是适应高重复率并能精细控制相互作用条件的激光-等离子体相互作用平台。

这主要是通过启动等离子体产生和扩展的前置激光脉冲实现的。改变发射后续主驱动脉冲的时间延迟，使研究人员可以控制等离子镜表面上的纳米范围密度梯度。首次针对三个越来越短且越来越强的驱动脉冲详细研究了这种梯度的影响。

下一步，科学家们计划着手重新聚焦等离子镜反射的辐射，目标是使短于飞秒的光脉冲达到创纪录的高光强度。