மிகவும் வலிமையான மீச்சிறு லேசரின் துடிப்பு வேகத்தை மாற்றவும்

துடிப்பு வேகத்தை மாற்றவும்மிகவும் வலிமையான மீச்சிறு லேசர்

சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசர்கள் பொதுவாக பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான ஃபெம்டோநொடிகள் துடிப்பு அகலம், டெராவாட் மற்றும் பெட்டாவாட் உச்ச சக்தி ஆகியவற்றைக் கொண்ட லேசர் துடிப்புகளைக் குறிக்கின்றன, மேலும் அவற்றின் குவிக்கப்பட்ட ஒளிச்செறிவு 10¹⁸ W/cm²-ஐத் தாண்டுகிறது. சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசர் மற்றும் அதிலிருந்து உருவாக்கப்படும் சூப்பர் கதிர்வீச்சு மூலம் மற்றும் உயர் ஆற்றல் துகள் மூலம் ஆகியவை உயர் ஆற்றல் இயற்பியல், துகள் இயற்பியல், பிளாஸ்மா இயற்பியல், அணு இயற்பியல் மற்றும் வானியற்பியல் போன்ற பல அடிப்படை ஆராய்ச்சித் திசைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. மேலும், அறிவியல் ஆராய்ச்சி முடிவுகளின் வெளியீடு, தொடர்புடைய உயர் தொழில்நுட்பத் தொழில்கள், மருத்துவ சுகாதாரம், சுற்றுச்சூழல் ஆற்றல் மற்றும் தேசிய பாதுகாப்பு ஆகியவற்றிற்குப் பயன்படும். 1985-ல் சிர்ப்டு பல்ஸ் பெருக்கத் தொழில்நுட்பம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, உலகின் முதல் பீட் வாட் உருவானது.லேசர்1996-ல் உலகின் முதல் 10-பீட் வாட் லேசர் உருவாக்கப்பட்டதிலிருந்து, கடந்த காலத்தில் சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் முக்கிய கவனம் "மிகவும் தீவிரமான ஒளியை" அடைவதிலேயே இருந்தது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சூப்பர் லேசர் துடிப்புகளைப் பராமரிக்கும் நிலையில், சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் துடிப்பு பரிமாற்ற வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடிந்தால், சில இயற்பியல் பயன்பாடுகளில் பாதி முயற்சியில் இருமடங்கு பலனை அது அளிக்கக்கூடும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. இது சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் அளவைக் குறைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.லேசர் சாதனங்கள்ஆனால், உயர்-புல லேசர் இயற்பியல் சோதனைகளில் அதன் விளைவை மேம்படுத்துகிறது.

அதி வலிமையான அதி குறுகிய லேசரின் துடிப்பு முகப்பின் சிதைவு
வரையறுக்கப்பட்ட ஆற்றலின் கீழ் உச்சபட்ச சக்தியைப் பெறுவதற்காக, ஆதாய அலைவரிசையை அதிகரிப்பதன் மூலம் துடிப்பு அகலம் 20~30 ஃபெம்டோநொடிகளாகக் குறைக்கப்படுகிறது. தற்போதைய 10-பீக்-வாட் மீக்குறை லேசரின் துடிப்பு ஆற்றல் சுமார் 300 ஜூல்கள் ஆகும், மேலும் அமுக்கி கீற்றின் குறைந்த சேத வரம்பு, கற்றைத் துளையை பொதுவாக 300 மிமீ-க்கு மேல் ஆக்குகிறது. 20~30 ஃபெம்டோநொடி துடிப்பு அகலம் மற்றும் 300 மிமீ துளை கொண்ட துடிப்புக் கற்றையானது, இட-கால இணைப்புச் சிதைவை, குறிப்பாக துடிப்பு முகப்பின் சிதைவை, எளிதில் தாங்குகிறது. படம் 1 (அ) கற்றைப் பாய்வுச் சிதறலால் ஏற்படும் துடிப்பு முகப்பு மற்றும் கட்ட முகப்பின் இட-காலப் பிரிப்பைக் காட்டுகிறது, மேலும் முந்தையது பிந்தையதைப் பொறுத்து ஒரு "இட-காலச் சாய்வைக்" காட்டுகிறது. மற்றொன்று, வில்லை அமைப்பால் ஏற்படும் மிகவும் சிக்கலான "இட-கால வளைவு" ஆகும். 1 (b) ஆனது, இலட்சியத் துடிப்பு முகப்பு, சாய்ந்த துடிப்பு முகப்பு மற்றும் வளைந்த துடிப்பு முகப்பு ஆகியவற்றின் விளைவுகளை, இலக்கின் மீதான ஒளிப் புலத்தின் இட-கால சிதைவின் மீது காட்டுகிறது. இதன் விளைவாக, குவிக்கப்பட்ட ஒளியின் செறிவு பெருமளவில் குறைகிறது, இது மீ-குறுகிய லேசரின் வலிமையான புலப் பயன்பாட்டிற்கு உகந்ததாக இல்லை.

படம் 1 (அ) பட்டகம் மற்றும் கீற்றணியால் ஏற்படும் துடிப்பு முகப்பின் சாய்வு, மற்றும் (ஆ) இலக்கின் மீதான வெளி-நேர ஒளிப்புலத்தில் துடிப்பு முகப்பின் உருக்குலைவின் விளைவு.

அதி-வலிமையானவற்றின் துடிப்பு வேகக் கட்டுப்பாடுமிகக் குறுகிய லேசர்
தற்போது, ​​தள அலைகளின் கூம்பு வடிவ மேற்பொருத்தலால் உருவாக்கப்படும் பெசல் கற்றைகள், உயர் புல லேசர் இயற்பியலில் பயன்பாட்டு மதிப்பைக் காட்டியுள்ளன. கூம்பு வடிவத்தில் மேற்பொருத்தப்பட்ட ஒரு துடிப்புக் கற்றையானது, அச்சச்சமச்சீர் துடிப்பு முகப்பு பரவலைக் கொண்டிருந்தால், படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உருவாக்கப்படும் எக்ஸ்-கதிர் அலைக்கற்றையின் வடிவியல் மையச் செறிவானது நிலையான மீஒளிவேகம், நிலையான குறைஒளிவேகம், முடுக்கப்பட்ட மீஒளிவேகம் மற்றும் வேகக்குறைக்கப்பட்ட குறைஒளிவேகம் என இருக்க முடியும். உருமாறும் கண்ணாடி மற்றும் கட்ட வகை இடஞ்சார்ந்த ஒளி பண்பேற்றியின் இணைப்புகூட, துடிப்பு முகப்பின் தன்னிச்சையான இட-கால வடிவத்தை உருவாக்கி, பின்னர் தன்னிச்சையாகக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய கடத்தும் வேகத்தை உருவாக்க முடியும். மேற்கூறிய இயற்பியல் விளைவும் அதன் பண்பேற்றத் தொழில்நுட்பமும், துடிப்பு முகப்பின் "சிதைவை" அதன் "கட்டுப்பாடாக" மாற்றி, அதன் மூலம் மீவலிமையான மீகுறுகிய லேசரின் கடத்தும் வேகத்தைப் பண்பேற்றும் நோக்கத்தை நிறைவேற்ற முடியும்.

படம் 2. மேற்பொருந்தலால் உருவாக்கப்படும் (அ) மாறாத ஒளியை விட வேகமான, (ஆ) மாறாத ஒளியை விடக் குறைவான, (இ) முடுக்கப்பட்ட ஒளியை விட வேகமான, மற்றும் (ஈ) வேகம் குறைக்கப்பட்ட ஒளியை விடக் குறைவான ஒளித் துடிப்புகள், மேற்பொருந்தல் பகுதியின் வடிவியல் மையத்தில் அமைந்துள்ளன.

சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் கண்டுபிடிப்பை விட பல்ஸ் ஃபிரண்ட் டிஸ்டார்ஷன் முன்கூட்டியே கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருந்தாலும், சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் வளர்ச்சியுடன் இதுவும் பரவலாகக் கவனிக்கப்பட்டு வருகிறது. நீண்ட காலமாக, இது சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் மைய இலக்கான மிக அதிக குவியும் ஒளிச்செறிவை அடைவதற்கு உகந்ததாக இல்லை, மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல்வேறு பல்ஸ் ஃபிரண்ட் டிஸ்டார்ஷன்களை அடக்க அல்லது அகற்ற முயன்று வருகின்றனர். இன்று, "பல்ஸ் ஃபிரண்ட் டிஸ்டார்ஷன்" என்பது "பல்ஸ் ஃபிரண்ட் கண்ட்ரோல்" ஆக வளர்ச்சியடைந்துள்ள நிலையில், இது சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் கடத்தும் வேகத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதை சாதித்துள்ளது. இதன் மூலம், உயர்-புல லேசர் இயற்பியலில் சூப்பர் அல்ட்ரா-ஷார்ட் லேசரின் பயன்பாட்டிற்கு புதிய வழிமுறைகளையும் புதிய வாய்ப்புகளையும் வழங்குகிறது.