ከ20 በታች የፌቶሰከንድ የሚታይ ብርሃንሊስተካከል የሚችል የ pulsed ሌዘር ምንጭ
በቅርቡ፣ ከእንግሊዝ የተውጣጡ የምርምር ቡድን አንድ አዲስ ጥናት አሳትመው፣ ሊስተካከል የሚችል ሜጋዋት ደረጃ ከ20 በታች የሆነ የፌምቶሰከንድ የሚታይ የብርሃን ማስተካከያ በተሳካ ሁኔታ ማዘጋጀታቸውን አስታውቀዋል።የተወዛወዘ የሌዘር ምንጭይህ የፕላዝድ ሌዘር ምንጭ፣ እጅግ በጣም ፈጣንየፋይበር ሌዘርስርዓቱ ሊስተካከሉ የሚችሉ የሞገድ ርዝመቶች፣ እጅግ በጣም አጭር ጊዜዎች፣ እስከ 39 ናኖጁሎች የሚደርስ ኃይል እና ከ2 ሜጋዋት የሚበልጥ ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን ምቶች ማመንጨት የሚችል ሲሆን ይህም እንደ እጅግ በጣም ፈጣን ስፔክትሮስኮፒ፣ ባዮሎጂካል ኢሜጂንግ እና የኢንዱስትሪ ማቀነባበሪያ ላሉ መስኮች አዳዲስ የትግበራ እድሎችን ይከፍታል።
የዚህ ቴክኖሎጂ ዋና ትኩረት ሁለት ዘመናዊ ዘዴዎች ጥምረት ነው፡- “Gain-Maned nonlinear Amplification (GMNA)” እና “Resonant Dispersive Wave (RDW) ልቀት።” ቀደም ሲል እንደዚህ ያሉ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን ultrashshort pulses ለማግኘት፣ ውድ እና ውስብስብ የቲታኒየም-ሳፕፋይር ሌዘር ወይም የኦፕቲካል ፓራሜትሪክ ማጉያዎች ብዙውን ጊዜ ያስፈልጋሉ። እነዚህ መሳሪያዎች ውድ፣ ግዙፍ እና ለመጠገን አስቸጋሪ ብቻ ሳይሆን በዝቅተኛ ድግግሞሽ መጠኖች እና የማስተካከያ ክልሎች የተገደቡ ነበሩ። በዚህ ጊዜ የተዘጋጀው ሁሉን-ፋይበር መፍትሄ የስርዓት አርክቴክቸሩን በእጅጉ ከማቃለል ባለፈ ወጪዎችን እና ውስብስብነትን በእጅጉ ይቀንሳል። ከ400 እስከ 700 ናኖሜትሮች የሚስተካከል እና ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን pulses በ4.8 ሜኸዝ በከፍተኛ ድግግሞሽ የሚስተካከል ከ20 በታች ፌምቶሴኮንድ ቀጥተኛ ማመንጨት ያስችላል። የምርምር ቡድኑ ይህንን ግኝት በትክክል በተዘጋጀ የስርዓት አርክቴክቸር አማካኝነት አሳክቷል። በመጀመሪያ፣ መስመራዊ ያልሆነ ማጉያ ቀለበት መስታወት (NALM) ላይ የተመሠረተ ሙሉ በሙሉ ፖላራይዜሽን-የሚጠብቅ ሁነታ-የተቆለፈ ytterbium ፋይበር ኦስሲሌተርን እንደ የዘር ምንጭ ተጠቅመዋል። ይህ ዲዛይን የስርዓቱን የረጅም ጊዜ መረጋጋት ከማረጋገጥ ባለፈ የአካላዊ የተሟሉ አምጪዎችን የመበላሸት ችግርንም ያስወግዳል። ቅድመ-ማጉላት እና የልብ ምት መጭመቂያ ከተደረገ በኋላ የዘር ህዋሶች ወደ GMNA ደረጃ ይዋሃዳሉ። GMNA በኦፕቲካል ፋይበር ውስጥ የራስ-ደረጃ ሞዱላሽን እና ቁመታዊ ያልተመጣጠነ የግሬን ስርጭትን ይጠቀማል እና እጅግ በጣም አጭር የሆኑ ሊኒየር ቺርፕ ያላቸውን ህዋሶች ያመነጫል፣ እነዚህም በመጨረሻ እስከ 40 ፌምቶሰከንዶች ድረስ በግሬቲንግ ጥንዶች በኩል ይጨመቃሉ። በRDW ትውልድ ደረጃ ተመራማሪዎች እራሳቸውን የነደፉ እና የተመረቱ ዘጠኝ-ሬዞናንስ ፀረ-ሬዞናንስ ሆሎ-ኮር ፋይበሮችን ተጠቅመዋል። ይህ ዓይነቱ የኦፕቲካል ፋይበር በፓምፕ pulse ባንድ እና በሚታየው የብርሃን ክልል ውስጥ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ኪሳራ አለው፣ ይህም ኃይል ከፓምፑ ወደ ተበታተነው ሞገድ በብቃት እንዲቀየር እና ከፍተኛ ኪሳራ ያለው ሬዞናንት ባንድ የሚፈጠረውን ጣልቃ ገብነት ያስወግዳል። በተመቻቸ ሁኔታ ስር፣ በስርዓቱ የሚመነጨው የተበታተነ ሞገድ የልብ ምት ኃይል 39 ናኖጁሎች ሊደርስ ይችላል፣ አጭሩ የልብ ምት ስፋት 13 ፌምቶሰኮንዶች ሊደርስ ይችላል፣ ከፍተኛው ኃይል እስከ 2.2 ሜጋዋት ሊደርስ ይችላል፣ እና የኃይል ልወጣ ውጤታማነት እስከ 13% ሊደርስ ይችላል። የበለጠ አስደሳች የሚሆነው የጋዝ ግፊት እና የፋይበር መለኪያዎችን በማስተካከል ስርዓቱ በቀላሉ ወደ አልትራቫዮሌት እና የኢንፍራሬድ ባንዶች ሊዘረጋ ይችላል፣ ይህም ከጥልቅ አልትራቫዮሌት ወደ ኢንፍራሬድ ሰፊ ባንድ ማስተካከያን ያስገኛል።
ይህ ጥናት በፎቶኒክስ መሰረታዊ መስክ ላይ ከፍተኛ ጠቀሜታ ያለው ብቻ ሳይሆን ለኢንዱስትሪ እና ለአፕሊኬሽን መስኮች አዲስ ሁኔታን ይከፍታል። ለምሳሌ፣ እንደ ባለብዙ ፎቶን ማይክሮስኮፒ ምስል፣ እጅግ በጣም ፈጣን የጊዜ መፍትሄ ያለው ስፔክትሮስኮፒ፣ የቁሳቁስ ማቀነባበሪያ፣ ትክክለኛ ህክምና እና እጅግ በጣም ፈጣን ያልሆነ መስመራዊ ኦፕቲክስ ምርምር ባሉ መስኮች፣ ይህ የታመቀ፣ ቀልጣፋ እና ዝቅተኛ ዋጋ ያለው አዲስ አይነት እጅግ በጣም ፈጣን የብርሃን ምንጭ ለተጠቃሚዎች ታይቶ የማይታወቅ መሳሪያዎችን እና ተለዋዋጭነትን ይሰጣል። በተለይም ከፍተኛ የመደጋገም ፍጥነት፣ ከፍተኛ ኃይል እና እጅግ በጣም አጭር ምት በሚያስፈልጋቸው ሁኔታዎች፣ ይህ ቴክኖሎጂ ያለምንም ጥርጥር የበለጠ ተወዳዳሪ እና ከባህላዊ የቲታኒየም-ሰንፔር ወይም የኦፕቲካል ፓራሜትሪክ ማጉያ ስርዓቶች ጋር ሲነጻጸር የበለጠ የማስተዋወቂያ አቅም አለው።
ወደፊት የምርምር ቡድኑ ስርዓቱን የበለጠ ለማሻሻል አቅዷል፤ ለምሳሌ በርካታ የነጻ ቦታ ኦፕቲካል ክፍሎችን የያዘውን የአሁኑን አርክቴክቸር ወደ ኦፕቲካል ፋይበር ማዋሃድ፣ ወይም የስርዓቱን አነስተኛነት እና ውህደት ለማሳካት የአሁኑን ኦስሲሌተር እና ማጉያ ጥምረት ለመተካት አንድ የሜሚሼቭ ኦስሲሌተር መጠቀም። በተጨማሪም፣ ከተለያዩ ፀረ-ሬዞናንስ ፋይበር ዓይነቶች ጋር በመላመድ፣ የራማን አክቲቭ ጋዞችን እና የድግግሞሽ ድርብ ሞጁሎችን በማስተዋወቅ፣ ይህ ስርዓት ወደ ሰፊ ባንድ እንደሚሰፋ ይጠበቃል፣ ይህም እንደ አልትራቫዮሌት፣ የሚታይ ብርሃን እና ኢንፍራሬድ ላሉ በርካታ መስኮች ሁሉን አቀፍ ፋይበር፣ ሰፊ ባንድ፣ እጅግ ፈጣን የሌዘር መፍትሄዎችን ያቀርባል።
ምስል 1. የ pulsed ሌዘር ማስተካከያ ንድፍ ንድፍ
የፖስታ ሰዓት፡ ግንቦት-28-2025