தனித்துவமான அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர் பகுதி ஒன்று

தனித்துவமானதுஅல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்பகுதி ஒன்று

அல்ட்ராஃபாஸ்டின் தனித்துவமான பண்புகள்லேசர்கள்
அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களின் அல்ட்ரா-குறுகிய துடிப்பு கால அளவு இந்த அமைப்புகளுக்கு தனித்துவமான பண்புகளை வழங்குகிறது, அவை நீண்ட துடிப்பு அல்லது தொடர்ச்சியான அலை (CW) லேசர்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. அத்தகைய குறுகிய துடிப்பை உருவாக்க, பரந்த அலைவரிசை அலைவரிசை தேவைப்படுகிறது. துடிப்பு வடிவம் மற்றும் மைய அலைநீளம் ஒரு குறிப்பிட்ட கால அளவு பருப்புகளை உருவாக்க தேவையான குறைந்தபட்ச அலைவரிசையை தீர்மானிக்கிறது. பொதுவாக, இந்த உறவு நேர அலைவரிசை தயாரிப்பு (TBP) அடிப்படையில் விவரிக்கப்படுகிறது, இது நிச்சயமற்ற கொள்கையிலிருந்து பெறப்படுகிறது. காஸியன் துடிப்பின் TBP பின்வரும் சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ என்பது துடிப்பு கால அளவு மற்றும் Δv என்பது அலைவரிசை அலைவரிசை. சாராம்சத்தில், சமன்பாடு ஸ்பெக்ட்ரம் அலைவரிசைக்கும் துடிப்பு காலத்திற்கும் இடையே ஒரு தலைகீழ் உறவு இருப்பதைக் காட்டுகிறது, அதாவது துடிப்பின் காலம் குறையும்போது, ​​அந்தத் துடிப்பை உருவாக்கத் தேவையான அலைவரிசை அதிகரிக்கிறது. பல்வேறு துடிப்பு காலங்களை ஆதரிக்க தேவையான குறைந்தபட்ச அலைவரிசையை படம் 1 விளக்குகிறது.

படம் 1: ஆதரிக்க குறைந்தபட்ச நிறமாலை அலைவரிசை தேவைலேசர் துடிப்புகள்10 பிஎஸ் (பச்சை), 500 எஃப்எஸ் (நீலம்) மற்றும் 50 எஃப்எஸ் (சிவப்பு)

அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களின் தொழில்நுட்ப சவால்கள்
அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை அலைவரிசை, உச்ச சக்தி மற்றும் குறுகிய துடிப்பு காலம் ஆகியவை உங்கள் கணினியில் சரியாக நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும். பெரும்பாலும், இந்த சவால்களுக்கான எளிய தீர்வுகளில் ஒன்று லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை வெளியீடு ஆகும். கடந்த காலத்தில் நீங்கள் முதன்மையாக நீண்ட துடிப்பு அல்லது தொடர்ச்சியான-அலை ஒளிக்கதிர்களைப் பயன்படுத்தியிருந்தால், உங்கள் தற்போதைய ஆப்டிகல் கூறுகள் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் பருப்புகளின் முழு அலைவரிசையைப் பிரதிபலிக்கவோ அல்லது அனுப்பவோ முடியாமல் போகலாம்.

லேசர் சேதம் வரம்பு
வழக்கமான லேசர் மூலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஒளியியல் கணிசமாக வேறுபட்டது மற்றும் லேசர் சேத வரம்புகளை (LDT) வழிநடத்துவது மிகவும் கடினம். ஒளியியல் வழங்கப்படும் போதுநானோ நொடி துடிப்புள்ள லேசர்கள், LDT மதிப்புகள் பொதுவாக 5-10 J/cm2 வரிசையில் இருக்கும். அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஒளியியலுக்கு, LDT மதிப்புகள் <1 J/cm2, பொதுவாக 0.3 J/cm2 என்ற வரிசையில் இருக்கும் என்பதால், இந்த அளவின் மதிப்புகள் நடைமுறையில் கேள்விப்படாதவை. வெவ்வேறு துடிப்பு காலங்களின் கீழ் LDT அலைவீச்சின் குறிப்பிடத்தக்க மாறுபாடு, துடிப்பு கால அளவை அடிப்படையாகக் கொண்ட லேசர் சேத பொறிமுறையின் விளைவாகும். நானோ வினாடி லேசர்கள் அல்லது அதற்கு மேல்துடிப்புள்ள லேசர்கள், சேதத்தை ஏற்படுத்தும் முக்கிய வழிமுறை வெப்ப வெப்பமாகும். பூச்சு மற்றும் அடி மூலக்கூறு பொருட்கள்ஒளியியல் சாதனங்கள்நிகழ்வு ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சி அவற்றை சூடாக்குகிறது. இது பொருளின் படிக லேட்டிஸின் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும். வெப்ப விரிவாக்கம், விரிசல், உருகுதல் மற்றும் லேட்டிஸ் திரிபு ஆகியவை இவற்றின் பொதுவான வெப்ப சேத வழிமுறைகள்லேசர் ஆதாரங்கள்.

இருப்பினும், அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களுக்கு, லேசரிலிருந்து மெட்டீரியல் லேட்டிஸுக்கு வெப்ப பரிமாற்றத்தின் நேர அளவை விட துடிப்பு கால அளவு வேகமாக இருக்கும், எனவே லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்திற்கு வெப்ப விளைவு முக்கிய காரணம் அல்ல. அதற்குப் பதிலாக, அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசரின் உச்ச சக்தியானது சேத பொறிமுறையை மல்டி-ஃபோட்டான் உறிஞ்சுதல் மற்றும் அயனியாக்கம் போன்ற நேரியல் அல்லாத செயல்முறைகளாக மாற்றுகிறது. இதனால்தான் ஒரு நானோ விநாடி துடிப்பின் LDT மதிப்பீட்டை அல்ட்ராஃபாஸ்ட் துடிப்புக்கு சுருக்குவது சாத்தியமில்லை, ஏனெனில் சேதத்தின் இயற்பியல் வழிமுறை வேறுபட்டது. எனவே, அதே பயன்பாட்டு நிலைமைகளின் கீழ் (எ.கா., அலைநீளம், துடிப்பு கால அளவு மற்றும் மறுநிகழ்வு விகிதம்), போதுமான உயர் LDT மதிப்பீட்டைக் கொண்ட ஆப்டிகல் சாதனம் உங்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான சிறந்த ஆப்டிகல் சாதனமாக இருக்கும். வெவ்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் சோதிக்கப்படும் ஒளியியல் கணினியில் உள்ள அதே ஒளியியலின் உண்மையான செயல்திறனைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதில்லை.

படம் 1: வெவ்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளுடன் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்தின் வழிமுறைகள்