ንዑስ-20 femtosecond የሚታይ ብርሃን ተስተካክለው pulsed ሌዘር ምንጭ

ከ20-20 ፌምቶ ሰከንድ የሚታይ ብርሃንሊስተካከል የሚችል የጨረር ምንጭ

በቅርቡ ከእንግሊዝ የተውጣጣ ተመራማሪ ቡድን አንድ አዲስ ጥናት አሳትሟል፣ ይህም በተሳካ ሁኔታ ማስተካከል የሚችል ሜጋ ዋት ደረጃ ንዑስ 20 ፌምቶ ሰከንድ የሚታይ የብርሃን ማስተካከያ ማዘጋጀቱን አስታውቋል።pulsed የሌዘር ምንጭ. ይህ pulsed የሌዘር ምንጭ, ultrafastፋይበር ሌዘርስርዓቱ ሊስተካከል የሚችል የሞገድ ርዝመት፣ እጅግ በጣም አጭር ቆይታ፣ እስከ 39 ናኖጁል የሚደርስ ሃይል እና ከ2 ሜጋ ዋት በላይ የሆነ ከፍተኛ ሃይል በማመንጨት እንደ ultrafast spectroscopy፣ ባዮሎጂካል ኢሜጂንግ እና የኢንዱስትሪ ሂደት ላሉ መስኮች አዲስ አፕሊኬሽን የመክፈት አቅም አለው።

የዚህ ቴክኖሎጂ ዋና ድምቀት የሚገኘው በሁለት የመቁረጫ ዘዴዎች ጥምረት ነው፡- “Gain-Managed nononlinear Amplification (GMNA)” እና “Resonant Dispersive Wave (RDW) emission”። ቀደም ባሉት ጊዜያት እንዲህ ዓይነቱን ከፍተኛ አፈጻጸም የሚስተካከሉ የአልትራሽሾርት ጥራጥሬዎችን ለማግኘት ውድ እና ውስብስብ የታይታኒየም-ሳፋየር ሌዘር ወይም የጨረር ፓራሜትሪክ ማጉያዎች ብዙውን ጊዜ ያስፈልጋሉ። እነዚህ መሳሪያዎች ውድ፣ ግዙፍ እና ለመጠገን አስቸጋሪ ብቻ ሳይሆን በዝቅተኛ የድግግሞሽ ተመኖች እና ማስተካከያ ክልሎች የተገደቡ ነበሩ። በዚህ ጊዜ የተሰራው ሙሉ-ፋይበር መፍትሄ የስርዓቱን ስነ-ህንፃን በእጅጉ ከማቃለል በተጨማሪ ወጪዎችን እና ውስብስብነትን በእጅጉ ይቀንሳል. ከ 400 እስከ 700 ናኖሜትሮች የሚስተካከል እና ከከፍተኛ ሃይል ጥራዞች በላይ በ 4.8 ሜኸር ድግግሞሽ ከ 20 ፌምቶ ሰከንድ ቀጥታ ማመንጨት ያስችላል። የምርምር ቡድኑ ይህንን ግኝት ያገኘው በትክክል በተዘጋጀ የሥርዓት አርክቴክቸር ነው። በመጀመሪያ፣ ሙሉ ለሙሉ የፖላራይዜሽን የሚጠብቅ ሁነታ-የተቆለፈ አይተርቢየም ፋይበር oscillator በመስመር ባልሆነ የማጉላት መስታወት (NALM) ላይ የተመሰረተ የዘር ምንጭ አድርገው ተጠቅመዋል። ይህ ንድፍ የስርዓቱን የረዥም ጊዜ መረጋጋት ብቻ ሳይሆን የአካላዊ ሙሌት መጠቅለያዎችን የመበላሸት ችግርንም ያስወግዳል. ከቅድመ ማጠናከሪያ እና የልብ ምት መጨናነቅ በኋላ, የዘር ፍሬዎች ወደ GMNA ደረጃ ውስጥ ይገባሉ. GMNA የራስ-ደረጃ ማስተካከያ እና ቁመታዊ ያልተመጣጠነ ጥቅም ስርጭትን በኦፕቲካል ፋይበር ይጠቀማል። በRDW ትውልድ ደረጃ፣ ተመራማሪዎች በራሳቸው የተነደፉ እና የተመረቱ ዘጠኝ-ሬዞናንስ ፀረ-ሬዞናንስ ሆሎ-ኮር ፋይበርዎችን ተጠቅመዋል። የዚህ ዓይነቱ ኦፕቲካል ፋይበር በፓምፕ ፐልዝ ባንድ እና በሚታየው የብርሃን ክልል ውስጥ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ኪሳራ አለው, ይህም ሃይል ከፓምፑ ወደ ተበታተነው ሞገድ በብቃት እንዲለወጥ እና ከፍተኛ ኪሳራ በሚያስከትል አስተጋባ ባንድ ምክንያት የሚፈጠረውን ጣልቃገብነት ያስወግዳል. በተመቻቸ ሁኔታ ስር በስርዓቱ የተበታተነ ሞገድ ምት ኢነርጂ ውፅዓት 39 ናኖጁል ሊደርስ ይችላል ፣አጭሩ የልብ ምት ወርድ 13 ፌምቶ ሰከንድ ሊደርስ ይችላል ፣የከፍተኛው ሃይል እስከ 2.2 ሜጋ ዋት እና የኢነርጂ ልወጣ ቅልጥፍና እስከ 13% ሊደርስ ይችላል። በጣም የሚያስደስት ደግሞ የጋዝ ግፊትን እና የፋይበር መለኪያዎችን በማስተካከል ስርዓቱ በቀላሉ ወደ አልትራቫዮሌት እና ኢንፍራሬድ ባንዶች በመዘርጋት ከጥልቅ አልትራቫዮሌት ወደ ኢንፍራሬድ ሰፊ ባንድ ማስተካከያ ማድረግ ነው።

ይህ ምርምር በመሠረታዊ የፎቶኒክስ መስክ ውስጥ ትልቅ ቦታ የሚሰጠውን ብቻ ሳይሆን ለኢንዱስትሪ እና ለትግበራ መስኮች አዲስ ሁኔታን ይከፍታል. ለምሳሌ፣ እንደ መልቲ-ፎቶን ማይክሮስኮፒ ኢሜጂንግ፣ ultrafast ጊዜ-የተፈታ ስፔክትሮስኮፒ፣ የቁሳቁስ ሂደት፣ ትክክለኛ ህክምና እና እጅግ በጣም ጥሩ ያልሆነ ኦፕቲክስ ምርምር፣ ይህ የታመቀ፣ ቀልጣፋ እና ርካሽ አዲስ አይነት የአልትራፋስት ብርሃን ምንጭ ለተጠቃሚዎች ከዚህ በፊት ታይቶ የማያውቅ መሳሪያዎችን እና ተለዋዋጭነትን ይሰጣል። በተለይም ከፍተኛ የመደጋገሚያ ተመኖች፣ ከፍተኛ ሃይል እና እጅግ በጣም አጭር የልብ ምት በሚጠይቁ ሁኔታዎች፣ ይህ ቴክኖሎጂ ያለጥርጥር የበለጠ ተወዳዳሪ እና ከባህላዊ የታይታኒየም-ሳፋየር ወይም የኦፕቲካል ፓራሜትሪክ ማጉላት ስርዓቶች ጋር ሲነፃፀር የበለጠ የማስተዋወቅ አቅም አለው።

ለወደፊትም የምርምር ቡድኑ የስርአቱን አነስተኛነት እና ውህደት ለማሳካት እንደ ብዙ ነፃ ቦታ ያለው ኦፕቲካል ክፍሎችን የያዘውን አሁን ያለውን አርክቴክቸር ወደ ኦፕቲካል ፋይበር በማዋሃድ ወይም አንድ የ Mamyshev oscillator በመጠቀም የአሁኑን oscillator እና ማጉያ ቅንጅት በመተካት ስርዓቱን የበለጠ ለማመቻቸት አቅዷል። በተጨማሪም ፣ ከተለያዩ የፀረ-ሬዞናንስ ፋይበር ዓይነቶች ጋር በመላመድ ፣ ራማን አክቲቭ ጋዞችን እና ድግግሞሽ ድርብ ሞጁሎችን በማስተዋወቅ ይህ ስርዓት ወደ ሰፊ ባንድ እንዲሰፋ ይጠበቃል ፣ ይህም ሁሉንም-ፋይበር ፣ ሰፊ ባንድ ፣ አልትራፋስት ሌዘር መፍትሄዎችን ለብዙ መስኮች እንደ አልትራቫዮሌት ፣ የሚታይ ብርሃን እና ኢንፍራሬድ ይሰጣል ።

ምስል 1. የ pulsed laser ማስተካከያ ንድፍ ንድፍ