अद्वितीय अल्ट्राफास्ट लेजर भाग एक

अद्वितीयअल्ट्राफास्ट लेजरभाग एक

अल्ट्राफास्ट को अद्वितीय गुणलेजरहरू
अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको अल्ट्रा-छोटो पल्स अवधिले यी प्रणालीहरूलाई अनौंठो गुणहरू दिन्छ जसले तिनीहरूलाई लामो-पल्स वा कन्टिन्यू-वेभ (CW) लेजरहरूबाट अलग गर्छ। यस्तो छोटो पल्स उत्पन्न गर्न, फराकिलो स्पेक्ट्रम ब्यान्डविथ आवश्यक छ। पल्स आकार र केन्द्रीय तरंगदैर्ध्यले निश्चित अवधिको पल्स उत्पन्न गर्न आवश्यक न्यूनतम ब्यान्डविथ निर्धारण गर्दछ। सामान्यतया, यो सम्बन्ध समय-ब्यान्डविथ उत्पादन (TBP) को सर्तमा वर्णन गरिएको छ, जुन अनिश्चितता सिद्धान्तबाट व्युत्पन्न हुन्छ। गाउसियन पल्स को TBP निम्न सूत्र द्वारा दिइएको छ: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ पल्स अवधि हो र Δv फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डविथ हो। संक्षेपमा, समीकरणले स्पेक्ट्रम ब्यान्डविथ र पल्स अवधिको बीचमा उल्टो सम्बन्ध रहेको देखाउँछ, जसको अर्थ पल्सको अवधि घट्दै जाँदा, त्यो पल्स उत्पन्न गर्न आवश्यक ब्यान्डविथ बढ्छ। चित्र 1 ले धेरै फरक पल्स अवधिहरूलाई समर्थन गर्न आवश्यक न्यूनतम ब्यान्डविथलाई चित्रण गर्दछ।

चित्र १: समर्थन गर्न आवश्यक न्यूनतम स्पेक्ट्रल ब्यान्डविथलेजर दालहरू10 ps (हरियो), 500 fs (नीलो), र 50 fs (रातो)

अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको प्राविधिक चुनौतीहरू
फराकिलो स्पेक्ट्रल ब्यान्डविथ, पीक पावर, र अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको छोटो पल्स अवधि तपाईंको प्रणालीमा ठीकसँग व्यवस्थित हुनुपर्छ। अक्सर, यी चुनौतिहरु को एक सरल समाधान लेजर को व्यापक स्पेक्ट्रम आउटपुट हो। यदि तपाईंले मुख्य रूपमा लामो पल्स वा निरन्तर-वेभ लेजरहरू विगतमा प्रयोग गर्नुभएको छ भने, अप्टिकल कम्पोनेन्टहरूको तपाईंको अवस्थित स्टकले अल्ट्राफास्ट पल्सको पूर्ण ब्यान्डविथ प्रतिबिम्बित गर्न वा प्रसारण गर्न सक्षम नहुन सक्छ।

लेजर क्षति थ्रेसहोल्ड
अल्ट्राफास्ट अप्टिक्समा पनि धेरै पारंपरिक लेजर स्रोतहरूको तुलनामा लेजर क्षति थ्रेसहोल्ड (LDT) नेभिगेट गर्न धेरै फरक र बढी गाह्रो छ। जब अप्टिक्स प्रदान गरिन्छनानोसेकेन्ड स्पंदित लेजरहरू, LDT मानहरू सामान्यतया 5-10 J/cm2 को क्रममा हुन्छन्। अल्ट्राफास्ट अप्टिक्सका लागि, यस परिमाणको मानहरू व्यावहारिक रूपमा सुनिएको छैन, 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 तंत्रको परिणाम हो। नानोसेकेन्ड लेजर वा लामो समयको लागिस्पंदित लेजरहरू, क्षति निम्त्याउने मुख्य संयन्त्र थर्मल ताप हो। कोटिंग र सब्सट्रेट सामग्रीअप्टिकल उपकरणहरूघटना फोटोनहरू अवशोषित र तिनीहरूलाई तातो। यसले सामग्रीको क्रिस्टल जालीको विकृति निम्त्याउन सक्छ। थर्मल विस्तार, क्र्याकिङ, पिघलने र जाली तनाव यी को सामान्य थर्मल क्षति तंत्र हो।लेजर स्रोतहरू.

यद्यपि, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि, पल्स अवधि आफैमा लेजरबाट सामग्री जालीमा तातो स्थानान्तरणको समय मापन भन्दा छिटो हुन्छ, त्यसैले थर्मल प्रभाव लेजर-प्रेरित क्षतिको मुख्य कारण होइन। यसको सट्टा, अल्ट्राफास्ट लेजरको चरम शक्तिले क्षतिको संयन्त्रलाई बहु-फोटोन अवशोषण र आयनीकरण जस्ता ननलाइनर प्रक्रियाहरूमा रूपान्तरण गर्दछ। यही कारणले गर्दा नानोसेकेन्ड पल्सको एलडीटी मूल्याङ्कनलाई अल्ट्राफास्ट पल्समा सीमित गर्न सम्भव छैन, किनभने क्षतिको भौतिक संयन्त्र फरक छ। तसर्थ, प्रयोगको समान अवस्थाहरूमा (जस्तै, तरंगदैर्ध्य, पल्स अवधि, र दोहोरिने दर), पर्याप्त उच्च LDT मूल्याङ्कन भएको अप्टिकल उपकरण तपाईंको विशिष्ट अनुप्रयोगको लागि उत्तम अप्टिकल उपकरण हुनेछ। विभिन्न परिस्थितिहरूमा परीक्षण गरिएका अप्टिक्सहरू प्रणालीमा एउटै अप्टिक्सको वास्तविक प्रदर्शनको प्रतिनिधि होइनन्।

चित्र 1: विभिन्न पल्स अवधिहरूसँग लेजर प्रेरित क्षतिको संयन्त्र