अद्वितीयअल्ट्राफास्ट लेजरभाग एक
अल्ट्राफास्टका अद्वितीय गुणहरूलेजरहरू
अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको अल्ट्रा-छोटो पल्स अवधिले यी प्रणालीहरूलाई लामो-पल्स वा निरन्तर-तरंग (CW) लेजरहरूबाट छुट्याउने अद्वितीय गुणहरू दिन्छ। यस्तो छोटो पल्स उत्पन्न गर्न, फराकिलो स्पेक्ट्रम ब्यान्डविथ आवश्यक पर्दछ। पल्स आकार र केन्द्रीय तरंगदैर्ध्यले विशेष अवधिको पल्स उत्पन्न गर्न आवश्यक न्यूनतम ब्यान्डविथ निर्धारण गर्दछ। सामान्यतया, यो सम्बन्ध समय-ब्यान्डविथ उत्पादन (TBP) को सन्दर्भमा वर्णन गरिएको छ, जुन अनिश्चितता सिद्धान्तबाट लिइएको हो। गौसियन पल्सको TBP निम्न सूत्रद्वारा दिइएको छ: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ भनेको पल्स अवधि हो र Δv भनेको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डविथ हो। सारमा, समीकरणले स्पेक्ट्रम ब्यान्डविथ र पल्स अवधि बीचको उल्टो सम्बन्ध रहेको देखाउँछ, जसको अर्थ पल्सको अवधि घट्दै जाँदा, त्यो पल्स उत्पन्न गर्न आवश्यक ब्यान्डविथ बढ्दै जान्छ। चित्र १ ले धेरै फरक पल्स अवधिहरूलाई समर्थन गर्न आवश्यक न्यूनतम ब्यान्डविथलाई चित्रण गर्दछ।
चित्र १: समर्थन गर्न आवश्यक न्यूनतम स्पेक्ट्रल ब्यान्डविथलेजर पल्स१० ps (हरियो), ५०० fs (नीलो), र ५० fs (रातो) मध्ये
अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको प्राविधिक चुनौतीहरू
अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको फराकिलो स्पेक्ट्रल ब्यान्डविथ, शिखर शक्ति, र छोटो पल्स अवधि तपाईंको प्रणालीमा उचित रूपमा व्यवस्थित हुनुपर्छ। प्रायः, यी चुनौतीहरूको सबैभन्दा सरल समाधान भनेको लेजरहरूको फराकिलो स्पेक्ट्रम आउटपुट हो। यदि तपाईंले विगतमा मुख्य रूपमा लामो पल्स वा निरन्तर-तरंग लेजरहरू प्रयोग गर्नुभएको छ भने, तपाईंको अवस्थित अप्टिकल कम्पोनेन्टहरूको स्टकले अल्ट्राफास्ट पल्सहरूको पूर्ण ब्यान्डविथ प्रतिबिम्बित वा प्रसारण गर्न सक्षम नहुन सक्छ।
लेजर क्षति थ्रेसहोल्ड
अल्ट्राफास्ट अप्टिक्समा पनि परम्परागत लेजर स्रोतहरूको तुलनामा लेजर क्षति थ्रेसहोल्ड (LDT) उल्लेखनीय रूपमा फरक र नेभिगेट गर्न गाह्रो हुन्छ। जब अप्टिक्स प्रदान गरिन्छनानोसेकेन्ड पल्स्ड लेजरहरू, LDT मानहरू सामान्यतया 5-10 J/cm2 को क्रममा हुन्छन्। अल्ट्राफास्ट अप्टिक्सको लागि, यस परिमाणको मानहरू व्यावहारिक रूपमा अनौठा हुन्छन्, किनकि LDT मानहरू <1 J/cm2 को क्रममा हुने सम्भावना बढी हुन्छ, सामान्यतया 0.3 J/cm2 को नजिक। विभिन्न पल्स अवधिहरू अन्तर्गत LDT आयामको महत्त्वपूर्ण भिन्नता पल्स अवधिहरूमा आधारित लेजर क्षति संयन्त्रको परिणाम हो। न्यानोसेकेन्ड लेजर वा लामो समयको लागिस्पन्दित लेजरहरू, क्षति पुर्याउने मुख्य संयन्त्र थर्मल हीटिंग हो। कोटिंग र सब्सट्रेट सामग्रीहरूअप्टिकल उपकरणहरूघटना फोटानहरू अवशोषित गर्दछ र तिनीहरूलाई तताउँछ। यसले सामग्रीको क्रिस्टल जालीको विकृति निम्त्याउन सक्छ। थर्मल विस्तार, क्र्याकिंग, पग्लने र जालीको तनाव यी सामान्य थर्मल क्षति संयन्त्रहरू हुन्।लेजर स्रोतहरू.
यद्यपि, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि, पल्स अवधि लेजरबाट सामग्री जालीमा ताप स्थानान्तरणको समय स्केल भन्दा छिटो हुन्छ, त्यसैले थर्मल प्रभाव लेजर-प्रेरित क्षतिको मुख्य कारण होइन। यसको सट्टा, अल्ट्राफास्ट लेजरको शिखर शक्तिले क्षति संयन्त्रलाई बहु-फोटोन अवशोषण र आयनीकरण जस्ता गैर-रेखीय प्रक्रियाहरूमा रूपान्तरण गर्दछ। यसैले नानोसेकेन्ड पल्सको LDT मूल्याङ्कनलाई अल्ट्राफास्ट पल्सको रूपमा सीमित गर्न सम्भव छैन, किनभने क्षतिको भौतिक संयन्त्र फरक छ। त्यसकारण, प्रयोगको समान अवस्थाहरू (जस्तै, तरंगदैर्ध्य, पल्स अवधि, र पुनरावृत्ति दर) अन्तर्गत, पर्याप्त उच्च LDT मूल्याङ्कन भएको अप्टिकल उपकरण तपाईंको विशिष्ट अनुप्रयोगको लागि उत्तम अप्टिकल उपकरण हुनेछ। विभिन्न अवस्थाहरूमा परीक्षण गरिएका अप्टिक्सहरूले प्रणालीमा उही अप्टिक्सको वास्तविक प्रदर्शनको प्रतिनिधित्व गर्दैनन्।
चित्र १: विभिन्न पल्स अवधिहरू सहित लेजर प्रेरित क्षतिको संयन्त्रहरू
पोस्ट समय: जुन-२४-२०२४