እጅግ በጣም ፈጣን የሌዘር ልዩ ክፍል አንድ

ልዩእጅግ በጣም ፈጣን ሌዘርክፍል አንድ

እጅግ በጣም ፈጣን የሆኑ ልዩ ባህሪያትሌዘር
እጅግ በጣም አጭር የሆነው የላዘር ፕላዝ ርዝመት እነዚህን ስርዓቶች ከረጅም ምት ወይም ቀጣይ ሞገድ (CW) ሌዘር የሚለዩ ልዩ ባህሪያትን ይሰጣቸዋል። እንዲህ ዓይነቱን አጭር ምት ለማመንጨት ሰፊ የስፔክትረም ባንድዊድዝ ያስፈልጋል። የልብ ቅርጽ እና ማዕከላዊ የሞገድ ርዝመት የተወሰነ ጊዜ ያላቸውን pulses ለማመንጨት የሚያስፈልገውን ዝቅተኛ የመተላለፊያ ይዘት ይወስናሉ። በተለምዶ፣ ይህ ግንኙነት የሚገለጸው በጊዜ-ባንድዊድዝ ምርት (TBP) አንፃር ሲሆን ይህም ከአለመረጋጋት መርህ የተገኘ ነው። የጋውሲያን pulse TBP የሚሰጠው በሚከተለው ቀመር ነው፡TBPGAussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ የ pulse ቆይታ ሲሆን Δv ደግሞ የ frequency bandwidth ነው። በመሠረቱ፣ እኩልታው በስፔክትረም ባንድዊድዝ እና በ pulse ቆይታ መካከል የተገላቢጦሽ ግንኙነት እንዳለ ያሳያል፣ ይህም ማለት የ pulse ቆይታ ሲቀንስ፣ ያንን pulse ለማመንጨት የሚያስፈልገው መተላለፊያ መጠን ይጨምራል ማለት ነው። ምስል 1 የተለያዩ የ pulse ቆይታዎችን ለመደገፍ የሚያስፈልገውን ዝቅተኛ የመተላለፊያ መጠን ያሳያል።

ምስል 1፡ ለመደገፍ የሚያስፈልገው ዝቅተኛው የስፔክትራል ባንድዊድዝየሌዘር ፐልስየ10 ps (አረንጓዴ)፣ 500 fs (ሰማያዊ) እና 50 fs (ቀይ)

እጅግ በጣም ፈጣን ሌዘር ቴክኒካዊ ተግዳሮቶች
ሰፊው የስፔክትራል ባንድዊድዝ፣ ከፍተኛ ኃይል እና የአጭር ጊዜ የከፍተኛ ፍጥነት ሌዘሮች በስርዓትዎ ውስጥ በአግባቡ መተዳደር አለባቸው። ብዙውን ጊዜ፣ ለእነዚህ ተግዳሮቶች በጣም ቀላል ከሆኑ መፍትሄዎች አንዱ የሌዘሮች ሰፊ ስፔክትረም ውፅዓት ነው። ቀደም ሲል ረጅም pulse ወይም ቀጣይነት ያለው ሞገድ ሌዘሮችን በዋናነት ከተጠቀሙ፣ አሁን ያሉት የኦፕቲካል ክፍሎች ክምችትዎ የከፍተኛ ፍጥነት pulsesን ሙሉ ባንድዊድዝ ማንጸባረቅ ወይም ማስተላለፍ ላይችል ይችላል።

የሌዘር ጉዳት ገደብ
እጅግ በጣም ፈጣን ኦፕቲክስ ከተለመዱት የሌዘር ምንጮች ጋር ሲነጻጸር በእጅጉ የተለየ እና ለማሰስ አስቸጋሪ የሆነ የሌዘር ጉዳት ገደቦች (LDT) አላቸው።ናኖሰኮንድ ፐልስድ ሌዘር, የLDT እሴቶች ብዙውን ጊዜ ከ5-10 J/cm2 ቅደም ተከተል ናቸው። ለከፍተኛ ፍጥነት ኦፕቲክስ፣ የዚህ መጠን እሴቶች በተግባር የማይታወቁ ናቸው፣ ምክንያቱም የLDT እሴቶች በ<1 J/cm2 ቅደም ተከተል ላይ የመሆን ዕድላቸው ከፍተኛ ነው፣ ብዙውን ጊዜ ወደ 0.3 J/cm2 ቅርብ ነው። በተለያዩ የልብ ምት ቆይታዎች ውስጥ የLDT amplitude ጉልህ ልዩነት በ pulse ቆይታዎች ላይ የተመሠረተ የሌዘር ጉዳት ዘዴ ውጤት ነው። ለ nanosecond ሌዘሮች ወይም ከዚያ በላይየተወዛወዘ ሌዘርጉዳት የሚያደርስበት ዋናው ዘዴ የሙቀት ማሞቂያ ነው። የሽፋኑ እና የንጣፍ ቁሶችየኦፕቲካል መሳሪያዎችፎቶኖቹን ውጠው ያሞቋቸዋል። ይህም የቁሳቁሱን ክሪስታል ጥልፍልፍ ሊያዛባ ይችላል። የሙቀት መስፋፋት፣ ስንጥቅ፣ መቅለጥ እና የጥልፍልፍ ውጥረት የእነዚህ የተለመዱ የሙቀት ጉዳት ዘዴዎች ናቸው።የሌዘር ምንጮች.

ይሁን እንጂ፣ ለአልትራፋስት ሌዘሮች፣ የልብ ምት ቆይታ ራሱ ከሌዘር ወደ ቁስ ላቴስ ከሚተላለፈው የሙቀት ሽግግር የጊዜ መለኪያ የበለጠ ፈጣን ነው፣ ስለዚህ የሙቀት ተፅእኖ በሌዘር ምክንያት ለሚደርስ ጉዳት ዋና መንስኤ አይደለም። በምትኩ፣ የአልትራፋስት ሌዘር ከፍተኛ ኃይል የጉዳት ዘዴውን እንደ ባለብዙ ፎቶን መምጠጥ እና አዮኒዜሽን ያሉ መስመራዊ ያልሆኑ ሂደቶችን ይለውጠዋል። ለዚህም ነው የናኖሰከንድ ምት የLDT ደረጃን ወደ አልትራፋስት ምት ደረጃ መቀነስ የማይቻልበት፣ ምክንያቱም የጉዳት አካላዊ ዘዴ የተለየ ነው። ስለዚህ፣ በተመሳሳይ የአጠቃቀም ሁኔታዎች (ለምሳሌ፣ የሞገድ ርዝመት፣ የልብ ምት ቆይታ እና የድግግሞሽ መጠን)፣ በቂ ከፍተኛ የLDT ደረጃ ያለው የኦፕቲካል መሳሪያ ለተለየ አተገባበርዎ ምርጥ የኦፕቲካል መሳሪያ ይሆናል። በተለያዩ ሁኔታዎች የተፈተኑ ኦፕቲክስ በስርዓቱ ውስጥ ያሉትን ተመሳሳይ ኦፕቲክስ ትክክለኛ አፈፃፀም አይወክሉም።

ምስል 1፡- በተለያዩ የልብ ምት ቆይታዎች በሌዘር ምክንያት የሚደርስ ጉዳት ዘዴዎች