20 femtosekunddan past ko'rinadigan yorug'liksozlanishi impulsli lazer manbai
Yaqinda Buyuk Britaniyaning tadqiqot guruhi innovatsion tadqiqotni e'lon qildi va ular sozlanishi mumkin bo'lgan megavatt darajasida 20 femtosekunddan past ko'rinadigan yorug'lik sozlanishini muvaffaqiyatli ishlab chiqqanligini e'lon qildi.impulsli lazer manbai. Bu impulsli lazer manbai, ultrafasttolali lazerTizim sozlanishi mumkin boʻlgan toʻlqin uzunliklari, oʻta qisqa muddatli, 39 nanojulgacha boʻlgan energiya va maksimal quvvati 2 megavattdan yuqori boʻlgan impulslarni yaratishga qodir, bu ultratezkor spektroskopiya, biologik tasvirlash va sanoat qayta ishlash kabi sohalar uchun yangi dastur istiqbollarini ochadi.
Ushbu texnologiyaning asosiy jihati ikkita zamonaviy usulning kombinatsiyasida yotadi: "Gain-Managed Nolinear Amplification (GMNA)" va "Rezonant Dispersive Wave (RDW) emissiyasi". Ilgari, bunday yuqori samarali sozlanishi ultrashort pulslarni olish uchun odatda qimmat va murakkab titanium-safir lazerlari yoki optik parametrik kuchaytirgichlar kerak edi. Ushbu qurilmalar nafaqat qimmat, katta hajmli va texnik xizmat ko'rsatish qiyin, balki past takrorlash tezligi va sozlash diapazonlari bilan ham cheklangan edi. Bu safar ishlab chiqilgan to'liq tolali yechim nafaqat tizim arxitekturasini sezilarli darajada soddalashtiradi, balki xarajatlar va murakkablikni sezilarli darajada kamaytiradi. U 400 dan 700 nanometrgacha va 4,8 MGts yuqori takrorlanish chastotasida yuqori quvvatli impulslardan tashqarida sozlanishi mumkin bo'lgan 20 femtosekunddan past to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish imkonini beradi. Tadqiqot guruhi ushbu muvaffaqiyatga aniq ishlab chiqilgan tizim arxitekturasi orqali erishdi. Birinchidan, ular urug' manbai sifatida chiziqli bo'lmagan kuchaytiruvchi halqa oynasiga (NALM) asoslangan to'liq polarizatsiyani saqlaydigan rejim qulflangan iterbiy tolali osilatordan foydalanganlar. Ushbu dizayn nafaqat tizimning uzoq muddatli barqarorligini ta'minlabgina qolmay, balki jismoniy to'yingan absorberlarning degradatsiyasi muammosini ham oldini oladi. Oldindan kuchaytirish va impulsni siqishdan so'ng, urug 'pulslari GMNA bosqichiga kiritiladi. GMNA o'z-o'zidan fazali modulyatsiyadan va optik tolalarda bo'ylama assimetrik daromad taqsimotidan foydalanadi va spektral kengayishga erishish va deyarli mukammal chiziqli jiringlash bilan ultra qisqa impulslarni hosil qiladi, ular oxir-oqibat panjara juftlari orqali 40 femtosekundgacha siqiladi. RDW ishlab chiqarish bosqichida tadqiqotchilar o'z-o'zidan ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan to'qqiz rezonatorli rezonansga qarshi ichi bo'sh yadroli tolalardan foydalanganlar. Ushbu turdagi optik tolalar nasosning impuls diapazoni va ko'rinadigan yorug'lik hududida juda kam yo'qotishlarga ega bo'lib, energiyani nasosdan dispers to'lqinga samarali aylantirish imkonini beradi va yuqori yo'qotishli rezonans diapazoni keltirib chiqaradigan shovqinni oldini oladi. Optimal sharoitlarda tizim tomonidan dispersion to'lqin puls energiyasi chiqishi 39 nanojulga yetishi mumkin, eng qisqa puls kengligi 13 femtosekundga yetishi mumkin, tepalik quvvati 2,2 megavattgacha va energiya konvertatsiya qilish samaradorligi 13% gacha bo'lishi mumkin. Bundan ham hayajonli tomoni shundaki, gaz bosimi va tola parametrlarini sozlash orqali tizimni ultrabinafsha va infraqizil diapazonlarga osongina kengaytirish mumkin, chuqur ultrabinafshadan infraqizilgacha keng polosali sozlashga erishiladi.
Ushbu tadqiqot nafaqat fotonikaning fundamental sohasida muhim ahamiyatga ega, balki sanoat va amaliy sohalar uchun yangi vaziyatni ochadi. Masalan, ko'p fotonli mikroskopiya tasviri, o'ta tezkor spektroskopiya, materiallarni qayta ishlash, aniq tibbiyot va o'ta tez chiziqli bo'lmagan optik tadqiqotlar kabi sohalarda ushbu ixcham, samarali va arzon narxlardagi yangi turdagi ultra tez yorug'lik manbasi foydalanuvchilarga misli ko'rilmagan vositalar va moslashuvchanlikni beradi. Ayniqsa, yuqori takrorlash tezligi, eng yuqori quvvat va ultra-qisqa impulslarni talab qiladigan stsenariylarda ushbu texnologiya shubhasiz raqobatbardosh va an'anaviy titanium-safir yoki optik parametrik kuchaytirish tizimlari bilan solishtirganda ko'proq reklama salohiyatiga ega.
Kelajakda tadqiqot guruhi tizimni yanada optimallashtirishni rejalashtirmoqda, masalan, bir nechta bo'sh optik komponentlarni o'z ichiga olgan mavjud arxitekturani optik tolalarga birlashtirish yoki hatto joriy osilator va kuchaytirgich kombinatsiyasini almashtirish uchun bitta Mamishev osilatoridan foydalanish, tizimni miniatyuralashtirish va integratsiyaga erishish uchun. Bundan tashqari, har xil turdagi rezonansga qarshi tolalarga moslashish, Raman faol gazlari va chastotani ikki baravar oshirish modullarini joriy etish orqali ushbu tizim ultrabinafsha, ko'rinadigan yorug'lik va infraqizil kabi ko'plab sohalar uchun to'liq tolali, keng polosali, ultra tezkor lazer echimlarini ta'minlovchi kengroq diapazonga kengaytirilishi kutilmoqda.
Shakl 1. Impulsli lazerni sozlashning sxematik diagrammasi
Xabar vaqti: 28-may 2025-yil