20-க்கும் குறைவான ஃபெம்டோசெகண்ட் புலப்படும் ஒளிடியூன் செய்யக்கூடிய பல்ஸ்டு லேசர் மூலம்
சமீபத்தில், இங்கிலாந்தைச் சேர்ந்த ஒரு ஆராய்ச்சிக் குழு ஒரு புதுமையான ஆய்வை வெளியிட்டது, அவர்கள் வெற்றிகரமாக ஒரு டியூனபிள் மெகாவாட்-நிலை துணை-20 ஃபெம்டோசெகண்ட் புலப்படும் ஒளி டியூனபிளை உருவாக்கியுள்ளதாக அறிவித்தனர்.துடிப்புள்ள லேசர் மூலம்இந்த துடிப்புள்ள லேசர் மூலம், மிக வேகமாகஃபைபர் லேசர்இந்த அமைப்பு, சரிசெய்யக்கூடிய அலைநீளங்கள், மிகக் குறுகிய கால அளவுகள், 39 நானோஜூல்கள் வரை அதிக ஆற்றல்கள் மற்றும் 2 மெகாவாட்டுகளுக்கு மேல் உச்ச சக்தி கொண்ட பருப்புகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது, இது அதிவேக நிறமாலை, உயிரியல் இமேஜிங் மற்றும் தொழில்துறை செயலாக்கம் போன்ற துறைகளுக்கு புத்தம் புதிய பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது.
இந்த தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய சிறப்பம்சம் இரண்டு அதிநவீன முறைகளின் கலவையில் உள்ளது: “Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)” மற்றும் “Resonant Dispersive Wave (RDW) உமிழ்வு”. கடந்த காலத்தில், இத்தகைய உயர் செயல்திறன் கொண்ட டியூனபிள் அல்ட்ராஷ்ஷார்ட் பல்ஸ்களைப் பெற, விலையுயர்ந்த மற்றும் சிக்கலான டைட்டானியம்-சபையர் லேசர்கள் அல்லது ஆப்டிகல் பாராமெட்ரிக் பெருக்கிகள் பொதுவாக தேவைப்பட்டன. இந்த சாதனங்கள் விலை உயர்ந்தவை, பருமனானவை மற்றும் பராமரிக்க கடினமானவை மட்டுமல்ல, குறைந்த மறுநிகழ்வு விகிதங்கள் மற்றும் டியூனிங் வரம்புகளால் வரையறுக்கப்பட்டன. இந்த முறை உருவாக்கப்பட்ட அனைத்து-ஃபைபர் தீர்வும் கணினி கட்டமைப்பை கணிசமாக எளிதாக்குவது மட்டுமல்லாமல் செலவுகள் மற்றும் சிக்கலையும் பெரிதும் குறைக்கிறது. இது 4.8 MHz இன் உயர் மறுநிகழ்வு அதிர்வெண்ணில் 400 முதல் 700 நானோமீட்டர்கள் மற்றும் உயர்-சக்தி பல்ஸ்களுக்கு அப்பால் டியூன் செய்யக்கூடிய துணை-20 ஃபெம்டோசெகண்டின் நேரடி உற்பத்தியை செயல்படுத்துகிறது. துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்ட சிஸ்டம் கட்டமைப்பின் மூலம் ஆராய்ச்சி குழு இந்த முன்னேற்றத்தை அடைந்தது. முதலாவதாக, அவர்கள் விதை மூலமாக நான்லீனியர் பெருக்க வளைய கண்ணாடியை (NALM) அடிப்படையாகக் கொண்ட முழுமையான துருவமுனைப்பு-பாதுகாக்கும் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட யெட்டர்பியம் ஃபைபர் ஆஸிலேட்டரைப் பயன்படுத்தினர். இந்த வடிவமைப்பு அமைப்பின் நீண்டகால நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வது மட்டுமல்லாமல், இயற்பியல் நிறைவுற்ற உறிஞ்சிகளின் சிதைவு சிக்கலையும் தவிர்க்கிறது. முன் பெருக்கம் மற்றும் துடிப்பு சுருக்கத்திற்குப் பிறகு, விதை துடிப்புகள் GMNA நிலைக்கு அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. GMNA, ஒளியியல் இழைகளில் சுய-கட்ட பண்பேற்றம் மற்றும் நீளமான சமச்சீரற்ற ஆதாய விநியோகத்தைப் பயன்படுத்தி நிறமாலை விரிவடைதலை அடைகிறது மற்றும் கிட்டத்தட்ட சரியான நேரியல் சிர்ப்புடன் அல்ட்ராஷார்ட் துடிப்புகளை உருவாக்குகிறது, அவை இறுதியில் கிராட்டிங் ஜோடிகள் மூலம் 40 ஃபெம்டோசெகண்டுகளுக்குக் குறைவான அளவிற்கு சுருக்கப்படுகின்றன. RDW தலைமுறை கட்டத்தில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் சுயமாக வடிவமைக்கப்பட்டு தயாரிக்கப்பட்ட ஒன்பது-ரெசனேட்டர் எதிர்ப்பு-ரெசனன்ஸ் ஹாலோ-கோர் இழைகளைப் பயன்படுத்தினர். இந்த வகையான ஆப்டிகல் ஃபைபர் பம்ப் பல்ஸ் பேண்ட் மற்றும் புலப்படும் ஒளிப் பகுதியில் மிகக் குறைந்த இழப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது ஆற்றலை பம்பிலிருந்து சிதறடிக்கப்பட்ட அலைக்கு திறமையாக மாற்ற உதவுகிறது மற்றும் அதிக இழப்பு ஒத்ததிர்வு பட்டையால் ஏற்படும் குறுக்கீட்டைத் தவிர்க்கிறது. உகந்த நிலைமைகளின் கீழ், அமைப்பின் சிதறல் அலை துடிப்பு ஆற்றல் வெளியீடு 39 நானோஜூல்களை எட்டும், குறுகிய துடிப்பு அகலம் 13 ஃபெம்டோசெகண்டுகளை எட்டும், உச்ச சக்தி 2.2 மெகாவாட் வரை இருக்கும், மற்றும் ஆற்றல் மாற்ற திறன் 13% வரை இருக்கும். இன்னும் உற்சாகமான விஷயம் என்னவென்றால், வாயு அழுத்தம் மற்றும் ஃபைபர் அளவுருக்களை சரிசெய்வதன் மூலம், அமைப்பை புற ஊதா மற்றும் அகச்சிவப்பு பட்டைகளுக்கு எளிதாக நீட்டிக்க முடியும், ஆழமான புற ஊதாவிலிருந்து அகச்சிவப்பு வரை அகலக்கற்றை டியூனிங்கை அடைய முடியும்.
இந்த ஆராய்ச்சி ஃபோட்டானிக்ஸின் அடிப்படைத் துறையில் குறிப்பிடத்தக்க முக்கியத்துவத்தை கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், தொழில்துறை மற்றும் பயன்பாட்டுத் துறைகளுக்கும் ஒரு புதிய சூழ்நிலையைத் திறக்கிறது. உதாரணமாக, மல்டி-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கி இமேஜிங், அல்ட்ராஃபாஸ்ட் டைம்-ரிசல்வ்டு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, மெட்டீரியல் பிராசசிங், துல்லிய மருத்துவம் மற்றும் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் நான்லீனியர் ஆப்டிக்ஸ் ஆராய்ச்சி போன்ற துறைகளில், இந்த சிறிய, திறமையான மற்றும் குறைந்த விலை புதிய வகை அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஒளி மூலமானது பயனர்களுக்கு முன்னோடியில்லாத கருவிகள் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்கும். குறிப்பாக அதிக மறுநிகழ்வு விகிதங்கள், உச்ச சக்தி மற்றும் அல்ட்ரா-ஷார்ட் பல்ஸ்கள் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில், இந்த தொழில்நுட்பம் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்தது மற்றும் பாரம்பரிய டைட்டானியம்-சபையர் அல்லது ஆப்டிகல் பாராமெட்ரிக் பெருக்க அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக விளம்பர திறனைக் கொண்டுள்ளது.
எதிர்காலத்தில், அமைப்பின் மினியேச்சரைசேஷன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை அடைவதற்காக, பல ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஆப்டிகல் கூறுகளைக் கொண்ட தற்போதைய கட்டமைப்பை ஆப்டிகல் ஃபைபர்களில் ஒருங்கிணைப்பது அல்லது தற்போதைய ஆஸிலேட்டர் மற்றும் பெருக்கி கலவையை மாற்ற ஒற்றை மாமிஷேவ் ஆஸிலேட்டரைப் பயன்படுத்துவது போன்ற அமைப்பை மேலும் மேம்படுத்த ஆராய்ச்சி குழு திட்டமிட்டுள்ளது. கூடுதலாக, பல்வேறு வகையான ஆன்டி-ரெசோனன்ஸ் ஃபைபர்களுக்கு ஏற்ப மாற்றுவதன் மூலம், ராமன் செயலில் உள்ள வாயுக்கள் மற்றும் அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கும் தொகுதிகளை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், இந்த அமைப்பு ஒரு பரந்த பட்டைக்கு விரிவுபடுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது புற ஊதா, புலப்படும் ஒளி மற்றும் அகச்சிவப்பு போன்ற பல புலங்களுக்கு அனைத்து-ஃபைபர், வைட்பேண்ட், அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர் தீர்வுகளை வழங்குகிறது.
படம் 1. துடிப்புள்ள லேசரின் டியூனிங்கின் திட்ட வரைபடம்
இடுகை நேரம்: மே-28-2025