தனித்துவமான அதிவேக லேசர் பகுதி ஒன்று

தனித்துவமானதுஅதிவேக லேசர்பகுதி ஒன்று

அதிவேகத்தின் தனித்துவமான பண்புகள்லேசர்கள்
அதிவேக லேசர்களின் அதி-குறுகிய துடிப்பு கால அளவு, இந்த அமைப்புகளுக்கு நீண்ட-துடிப்பு அல்லது தொடர்ச்சியான-அலை (CW) லேசர்களிலிருந்து வேறுபடுத்தும் தனித்துவமான பண்புகளை வழங்குகிறது. அத்தகைய குறுகிய துடிப்பை உருவாக்க, ஒரு பரந்த நிறமாலை அலைவரிசை தேவைப்படுகிறது. துடிப்பு வடிவம் மற்றும் மைய அலைநீளம் ஒரு குறிப்பிட்ட கால அளவு துடிப்புகளை உருவாக்க தேவையான குறைந்தபட்ச அலைவரிசையை தீர்மானிக்கிறது. பொதுவாக, இந்த உறவு நிச்சயமற்ற கொள்கையிலிருந்து பெறப்பட்ட நேர-அலைவரிசை தயாரிப்பு (TBP) அடிப்படையில் விவரிக்கப்படுகிறது. காஸியன் துடிப்பின் TBP பின்வரும் சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ என்பது துடிப்பு கால அளவு மற்றும் Δv என்பது அதிர்வெண் பட்டையகலம். சாராம்சத்தில், ஸ்பெக்ட்ரம் பட்டையகலம் மற்றும் துடிப்பு கால அளவு இடையே ஒரு தலைகீழ் உறவு இருப்பதை சமன்பாடு காட்டுகிறது, அதாவது துடிப்பின் கால அளவு குறையும் போது, ​​அந்த துடிப்பை உருவாக்க தேவையான பட்டையகலம் அதிகரிக்கிறது. படம் 1 பல்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளை ஆதரிக்க தேவையான குறைந்தபட்ச பட்டையகலத்தை விளக்குகிறது.

படம் 1: ஆதரிக்க தேவையான குறைந்தபட்ச நிறமாலை அலைவரிசைலேசர் துடிப்புகள்10 ps (பச்சை), 500 fs (நீலம்), மற்றும் 50 fs (சிவப்பு)

அதிவேக லேசர்களின் தொழில்நுட்ப சவால்கள்
அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை அலைவரிசை, உச்ச சக்தி மற்றும் குறுகிய பல்ஸ் கால அளவு ஆகியவை உங்கள் அமைப்பில் முறையாக நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும். பெரும்பாலும், இந்த சவால்களுக்கான எளிய தீர்வுகளில் ஒன்று லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை வெளியீடு ஆகும். நீங்கள் கடந்த காலத்தில் முதன்மையாக நீண்ட பல்ஸ் அல்லது தொடர்ச்சியான அலை லேசர்களைப் பயன்படுத்தியிருந்தால், உங்களிடம் இருக்கும் ஆப்டிகல் கூறுகளின் இருப்பு அல்ட்ராஃபாஸ்ட் பல்ஸ்களின் முழு அலைவரிசையையும் பிரதிபலிக்கவோ அல்லது கடத்தவோ முடியாமல் போகலாம்.

லேசர் சேத வரம்பு
மிகவும் வழக்கமான லேசர் மூலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஆப்டிக்ஸ் லேசர் சேத வரம்புகளை (LDT) கணிசமாக வேறுபடுத்தி, வழிநடத்த மிகவும் கடினமாக உள்ளது. ஆப்டிக்ஸ் வழங்கப்படும்போதுநானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்கள், LDT மதிப்புகள் பொதுவாக 5-10 J/cm2 வரிசையில் இருக்கும். அதிவேக ஒளியியலுக்கு, இந்த அளவின் மதிப்புகள் நடைமுறையில் கேள்விப்படாதவை, ஏனெனில் LDT மதிப்புகள் <1 J/cm2 என்ற வரிசையில் இருக்க வாய்ப்புள்ளது, பொதுவாக 0.3 J/cm2 க்கு அருகில் இருக்கும். வெவ்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளின் கீழ் LDT வீச்சின் குறிப்பிடத்தக்க மாறுபாடு துடிப்பு கால அளவுகளின் அடிப்படையில் லேசர் சேத பொறிமுறையின் விளைவாகும். நானோ வினாடி லேசர்கள் அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவற்றுக்குதுடிப்புள்ள லேசர்கள், சேதத்தை ஏற்படுத்தும் முக்கிய வழிமுறை வெப்ப வெப்பமாக்கல் ஆகும். பூச்சு மற்றும் அடி மூலக்கூறு பொருட்கள்ஒளியியல் சாதனங்கள்விழும் ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சி அவற்றை வெப்பப்படுத்துகின்றன. இது பொருளின் படிக லட்டியின் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும். வெப்ப விரிவாக்கம், விரிசல், உருகுதல் மற்றும் லட்டி திரிபு ஆகியவை இவற்றின் பொதுவான வெப்ப சேத வழிமுறைகள் ஆகும்.லேசர் மூலங்கள்.

இருப்பினும், அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்களைப் பொறுத்தவரை, துடிப்பு கால அளவு, லேசரிலிருந்து பொருள் லேட்டிஸுக்கு வெப்ப பரிமாற்றத்தின் நேர அளவை விட வேகமாக உள்ளது, எனவே வெப்ப விளைவு லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்திற்கு முக்கிய காரணம் அல்ல. அதற்கு பதிலாக, அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசரின் உச்ச சக்தி சேத பொறிமுறையை மல்டி-ஃபோட்டான் உறிஞ்சுதல் மற்றும் அயனியாக்கம் போன்ற நேரியல் அல்லாத செயல்முறைகளாக மாற்றுகிறது. இதனால்தான் நானோ வினாடி துடிப்பின் LDT மதிப்பீட்டை அல்ட்ராஃபாஸ்ட் துடிப்புக்குக் குறைப்பது சாத்தியமில்லை, ஏனெனில் சேதத்தின் இயற்பியல் வழிமுறை வேறுபட்டது. எனவே, அதே பயன்பாட்டு நிலைமைகளின் கீழ் (எ.கா., அலைநீளம், துடிப்பு கால அளவு மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் வீதம்), போதுமான அளவு அதிக LDT மதிப்பீட்டைக் கொண்ட ஒரு ஆப்டிகல் சாதனம் உங்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு சிறந்த ஆப்டிகல் சாதனமாக இருக்கும். வெவ்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் சோதிக்கப்பட்ட ஒளியியல், அமைப்பில் ஒரே ஒளியியலின் உண்மையான செயல்திறனைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதில்லை.

படம் 1: வெவ்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளுடன் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்தின் வழிமுறைகள்