தனித்துவமான அதிவேக லேசர் பகுதி ஒன்று

தனித்துவமானஅதிவேக லேசர்பகுதி ஒன்று

அதிவேகத்தின் தனித்துவமான பண்புகள்லேசர்கள்
அதிவேக லேசர்களின் மிகக் குறுகிய துடிப்பு கால அளவு, இந்த அமைப்புகளை நீண்ட-துடிப்பு அல்லது தொடர்-அலை (CW) லேசர்களிலிருந்து வேறுபடுத்தும் தனித்துவமான பண்புகளை வழங்குகிறது. அத்தகைய ஒரு குறுகிய துடிப்பை உருவாக்க, ஒரு பரந்த நிறமாலை அலைவரிசை தேவைப்படுகிறது. துடிப்பின் வடிவமும் மைய அலைநீளமும், ஒரு குறிப்பிட்ட கால அளவு கொண்ட துடிப்புகளை உருவாக்கத் தேவையான குறைந்தபட்ச அலைவரிசையைத் தீர்மானிக்கின்றன. பொதுவாக, இந்தத் தொடர்பு, நிச்சயமற்ற கொள்கையிலிருந்து பெறப்பட்ட நேர-அலைவரிசைப் பெருக்கத்தின் (TBP) அடிப்படையில் விவரிக்கப்படுகிறது. காஸியன் துடிப்பின் TBP பின்வரும் சூத்திரத்தால் கொடுக்கப்படுகிறது: TBP காஸியன் = ΔτΔν≈0.441
Δτ என்பது துடிப்பின் கால அளவு மற்றும் Δv என்பது அதிர்வெண் அலைவரிசை அகலம் ஆகும். சாராம்சத்தில், நிறமாலை அலைவரிசை அகலத்திற்கும் துடிப்பின் கால அளவுக்கும் இடையே ஒரு தலைகீழ் தொடர்பு உள்ளது என்பதை இந்தச் சமன்பாடு காட்டுகிறது; அதாவது, துடிப்பின் கால அளவு குறையும்போது, ​​அந்தத் துடிப்பை உருவாக்கத் தேவைப்படும் அலைவரிசை அகலம் அதிகரிக்கிறது. படம் 1, பல்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளை ஆதரிக்கத் தேவைப்படும் குறைந்தபட்ச அலைவரிசை அகலத்தை விளக்குகிறது.

படம் 1: ஆதரிக்கத் தேவைப்படும் குறைந்தபட்ச நிறமாலை அலைவரிசை அகலம்லேசர் துடிப்புகள்10 ps (பச்சை), 500 fs (நீலம்) மற்றும் 50 fs (சிவப்பு)

அதிவேக லேசர்களின் தொழில்நுட்ப சவால்கள்
அதிவேக லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை அலைவரிசை, உச்சபட்ச ஆற்றல் மற்றும் குறுகிய துடிப்பு கால அளவு ஆகியவற்றை உங்கள் அமைப்பில் முறையாகக் கையாள வேண்டும். பெரும்பாலும், இந்தச் சவால்களுக்கான எளிய தீர்வுகளில் ஒன்று லேசர்களின் பரந்த நிறமாலை வெளியீடாகும். நீங்கள் கடந்த காலத்தில் முதன்மையாக நீண்ட துடிப்பு அல்லது தொடர்-அலை லேசர்களைப் பயன்படுத்தியிருந்தால், உங்களிடம் தற்போதுள்ள ஒளியியல் கூறுகளால் அதிவேகத் துடிப்புகளின் முழு அலைவரிசையையும் பிரதிபலிக்கவோ அல்லது கடத்தவோ முடியாமல் போகலாம்.

லேசர் சேத வரம்பு
மேலும், வழக்கமான லேசர் மூலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அதிவேக ஒளியியலும் கணிசமாக வேறுபட்ட மற்றும் கடந்து செல்வதற்கு மிகவும் கடினமான லேசர் சேத வரம்புகளை (LDT) கொண்டுள்ளது. இதற்காக ஒளியியல் கருவிகள் வழங்கப்படும்போதுநானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்கள்LDT மதிப்புகள் பொதுவாக 5-10 J/cm² என்ற அளவில் இருக்கும். அதிவேக ஒளியியலைப் பொறுத்தவரை, இந்த அளவிலான மதிப்புகள் நடைமுறையில் கேள்விப்படாதவை, ஏனெனில் LDT மதிப்புகள் பெரும்பாலும் <1 J/cm² என்ற அளவில், பொதுவாக 0.3 J/cm²-க்கு நெருக்கமாகவே இருக்கும். வெவ்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளின் கீழ் LDT வீச்சில் ஏற்படும் குறிப்பிடத்தக்க மாறுபாடு, துடிப்பு கால அளவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட லேசர் சேதப் பொறிமுறையின் விளைவாகும். நானோநொடி லேசர்கள் அல்லது நீண்ட காலத்திற்கு...துடிப்புள்ள லேசர்கள்சேதத்தை ஏற்படுத்தும் முக்கிய இயங்குமுறை வெப்பச் சூடாக்குதல் ஆகும். இதன் பூச்சு மற்றும் அடி மூலக்கூறு பொருட்கள்ஒளியியல் சாதனங்கள்படுகின்ற ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சி அவற்றை வெப்பமாக்குகின்றன. இது பொருளின் படிக அமைப்பில் சிதைவை ஏற்படுத்தக்கூடும். வெப்ப விரிவாக்கம், விரிசல், உருகுதல் மற்றும் படிக அமைப்பு திரிபு ஆகியவை இவற்றின் பொதுவான வெப்பச் சேத வழிமுறைகளாகும்.லேசர் மூலங்கள்.

இருப்பினும், அதிவேக லேசர்களைப் பொறுத்தவரை, லேசரிலிருந்து பொருளின் படிக அமைப்புக்கு வெப்பம் கடத்தப்படும் கால அளவை விட, துடிப்பின் கால அளவே வேகமாக இருப்பதால், லேசரால் ஏற்படும் சேதத்திற்கு வெப்ப விளைவு முக்கியக் காரணம் அல்ல. மாறாக, அதிவேக லேசரின் உச்சபட்ச ஆற்றலானது, சேதப் பொறிமுறையை பல-ஃபோட்டான் உறிஞ்சுதல் மற்றும் அயனியாக்கம் போன்ற நேரியல் அல்லாத செயல்முறைகளாக மாற்றுகிறது. இதனால்தான், ஒரு நானோநொடித் துடிப்பின் LDT மதிப்பீட்டை ஒரு அதிவேகத் துடிப்பின் மதிப்பீட்டிற்கு எளிமையாகச் சுருக்க முடியாது, ஏனெனில் சேதத்தின் இயற்பியல் பொறிமுறை வேறுபட்டது. எனவே, ஒரே மாதிரியான பயன்பாட்டுச் சூழல்களில் (எ.கா., அலைநீளம், துடிப்பு கால அளவு மற்றும் மீண்டும் நிகழும் வீதம்), போதுமான அளவு உயர் LDT மதிப்பீட்டைக் கொண்ட ஒரு ஒளியியல் சாதனமே உங்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்குச் சிறந்த ஒளியியல் சாதனமாக இருக்கும். வெவ்வேறு சூழல்களில் சோதிக்கப்பட்ட ஒளியியல் சாதனங்கள், அமைப்பில் உள்ள அதே ஒளியியல் சாதனத்தின் உண்மையான செயல்திறனைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதில்லை.

படம் 1: வெவ்வேறு துடிப்பு கால அளவுகளுடன் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்தின் வழிமுறைகள்