እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ የድግግሞሽ ፍጥነት የሚገፋ ሌዘር

እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ የድግግሞሽ ፍጥነት የሚገፋ ሌዘር

በብርሃን እና ቁስ መካከል ባለው የማይክሮስኮፕ ዓለም ውስጥ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ድግግሞሽ መጠን ያላቸው ህዋሳት (UHRPs) እንደ ትክክለኛ የጊዜ ገዢዎች ሆነው ያገለግላሉ - በሰከንድ ከአንድ ቢሊዮን ጊዜ በላይ (1GHz) ይንቀጠቀጣሉ፣ በስፔክትራል ኢሜጂንግ ውስጥ የካንሰር ሴሎችን ሞለኪውላዊ የጣት አሻራዎችን ይይዛሉ፣ በኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነት ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው መረጃ ይይዛሉ፣ እና በቴሌስኮፖች ውስጥ የከዋክብትን የሞገድ ርዝመት መጋጠሚያዎች ያስተካክሉ። በተለይም የሊዳርን የመለየት ልኬት መዝለል፣ ቴራሄርትዝ እጅግ በጣም ከፍተኛ ድግግሞሽ መጠን ያለው ህዋሳት (100-300 GHz) የጣልቃ ገብነት ንብርብርን ዘልቀው ለመግባት ኃይለኛ መሳሪያዎች እየሆኑ ነው፣ የሶስት-ልኬት ግንዛቤ ወሰኖችን በፎቶን ደረጃ በስፓቲዮቴምፖራል ማኔጅመንት ኃይል እንደገና እየቀረጹ ነው። በአሁኑ ጊዜ፣ አራት-ሞገድ ማደባለቅ (FWM) ለማመንጨት ናኖስኬል ማቀነባበሪያ ትክክለኛነት የሚያስፈልጋቸው ማይክሮ-ሪንግ ካቭልስ ያሉ አርቲፊሻል ማይክሮስትራክቸሮችን መጠቀም እጅግ በጣም ከፍተኛ ድግግሞሽ መጠን ያለው የኦፕቲካል ህዋሶችን ለማግኘት ከሚረዱት ዋና ዋና ዘዴዎች አንዱ ነው። ሳይንቲስቶች እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ መዋቅሮችን በማቀነባበር፣ በ pulse ጅማሬ ወቅት የድግግሞሽ ማስተካከያ ችግር እና ከ pulse ጅማሬ በኋላ የልወጣ ውጤታማነት ችግርን በመፍታት ላይ ያተኩራሉ። ሌላው አካሄድ እጅግ በጣም መስመራዊ ያልሆኑ ፋይበሮችን መጠቀም እና በሌዘር ክፍተት ውስጥ ያለውን የሞዱሌሽን አለመረጋጋት ውጤት ወይም የFWM ውጤት በመጠቀም UHRPዎችን ማነቃቃት ነው። እስካሁን ድረስ፣ አሁንም የበለጠ ቀልጣፋ “የጊዜ መቅረጫ” ያስፈልገናል።

የሚከፋፈለውን የFWM ውጤት ለማነቃቃት እጅግ ፈጣን የሆኑ ምቶችን በመርፌ በመወጋት UHRP የማመንጨት ሂደት “እጅግ በጣም ፈጣን ማቀጣጠል” ተብሎ ተገልጿል። ከላይ ከተጠቀሰው አርቲፊሻል ማይክሮሪንግ ጎድጓዳ እቅድ በተለየ መልኩ ቀጣይነት ያለው ፓምፕ ማድረግ፣ የልብ ምት ማመንጨትን ለመቆጣጠር ትክክለኛ የዲስቲንንግ ማስተካከያ እና የFWM ገደቡን ለመቀነስ በጣም ቀጥተኛ ያልሆነ ሚዲያ መጠቀምን የሚፈልግ ይህ “ማቀጣጠል” በቀጥታ FWMን ለማነቃቃት እጅግ በጣም ፈጣን ምቶች ከፍተኛ የኃይል ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ሲሆን “ማቀጣጠል ከጠፋ” በኋላ ደግሞ እራሱን የሚያቆይ UHRP ማግኘት ይችላል።

ምስል 1 እጅግ በጣም ፈጣን የሆነ የዘር ምት ማነቃቂያን በመጠቀም የልብ ምት ራስን ማደራጀትን ለማሳካት የሚረዳውን ዋና ዘዴ ያሳያል። በውጪ የተወጋው እጅግ በጣም አጭር የዘር ምት (ፔሪድ T0፣ የድግግሞሽ ድግግሞሽ F) በመበተን ክፍተት ውስጥ ከፍተኛ ኃይል ያለው የልብ ምት መስክን ለማነቃቃት እንደ "የማቀጣጠያ ምንጭ" ሆኖ ያገለግላል። የውስጥ አካላት ጌይን ሞጁል ከስፔክትራል ሼፐር ጋር በመተባበር የዘር ምት ኃይልን በጊዜ ድግግሞሽ ጎራ ውስጥ በመገጣጠሚያ ቁጥጥር ወደ ማበጠሪያ ቅርጽ ያለው የስፔክትራል ምላሽ ለመቀየር ይሰራል። ይህ ሂደት ባህላዊውን ቀጣይነት ያለው የፓምፕ ገደቦችን ይጥሳል፡ የዘር ምት ወደ መበታተን FWM ገደብ ሲደርስ ይዘጋል፣ እና የመበታተን ክፍተት የልብ ምትን በራስ የማደራጀት ሁኔታ በማግኘት እና በመጥፋት ተለዋዋጭ ሚዛን ይጠብቃል፣ የልብ ምት ድግግሞሽ ድግግሞሽ Fs (ከውስጣዊ ድግግሞሽ FF እና ከክፍሉ የጊዜ T ጋር የሚዛመድ)።

ይህ ጥናት የቲዎሬቲካል ማረጋገጫንም አካሂዷል። በሙከራው ቅንብር ውስጥ በተወሰዱት መለኪያዎች እና በ1 ፒሲኤስ ላይ የተመሠረተ።እጅግ በጣም ፈጣን የልብ ምት ሌዘርእንደ መጀመሪያው መስክ፣ የቁጥር ማስመሰል የተከናወነው በሌዘር ክፍተት ውስጥ ባለው የ pulse የጊዜ ጎራ እና ድግግሞሽ የዝግመተ ለውጥ ሂደት ላይ ነው። የልብ ምቱ በሦስት ደረጃዎች ውስጥ እንዳለፈ ተረጋግጧል፤ የልብ ምቱ መከፋፈል፣ የልብ ምቱ በየጊዜው መወዛወዝ እና የልብ ምቱ ወጥ የሆነ ስርጭት በመላው የሌዘር ክፍተት ውስጥ። ይህ የቁጥር ውጤት የየልብ ምት ሌዘር.

እጅግ በጣም ፈጣን የሆነ የዘር ምት ማቀጣጠልን በመጠቀም በሚሰራጩት የፋይበር ቀለበት ክፍተት ውስጥ ባለአራት ሞገድ ድብልቅ ውጤትን በማስነሳት፣ የንዑስ THZ እጅግ በጣም ከፍተኛ ድግግሞሽ ድግግሞሽ ምቶች (ዘር ከጠፋ በኋላ የተረጋጋ የ0.5 ዋት ኃይል ውጤት) በራስ-ሰር የሚያደራጅ ትውልድ እና ጥገና በተሳካ ሁኔታ ተሳክቷል፣ ይህም ለሊዳር መስክ አዲስ ዓይነት የብርሃን ምንጭ አቅርቧል፡ የንዑስ THZ ደረጃ ድግግሞሹ የነጥብ ደመና ጥራትን ወደ ሚሊሜትር ደረጃ ሊያሻሽል ይችላል። የልብሱ ራስን የማቆየት ባህሪ የስርዓት የኃይል ፍጆታን በእጅጉ ይቀንሳል። የሁሉም ፋይበር መዋቅር በ1.5 μm የአይን ደህንነት ባንድ ውስጥ ከፍተኛ መረጋጋትን ያረጋግጣል። ወደወደፊቱ ስንመለከት፣ ይህ ቴክኖሎጂ በተሽከርካሪ ላይ የተገጠመ ሊዳርን ወደ ጥቃቅንነት (በMZI ማይክሮ-ማጣሪያዎች ላይ የተመሠረተ) እና ረጅም ርቀት ለይቶ ማወቅ (የኃይል መስፋፋት ወደ > 1W) እንዲያድግ እና ውስብስብ አካባቢዎችን ግንዛቤ መስፈርቶችን የበለጠ እንዲላመድ ይጠበቃል፣ እና ባለብዙ ሞገድ ርዝመት የተቀናጀ ማቀጣጠል እና ብልህ ቁጥጥር በኩል ውስብስብ አካባቢዎችን ግንዛቤ መስፈርቶችን የበለጠ እንዲላመድ ይጠበቃል።