Ultra tezkor lazerattosekund fani uchun
Hozirgi vaqtda attosekund impulslari asosan kuchli maydonlar tomonidan boshqariladigan yuqori tartibli garmonik generatsiya (HHG) orqali olinadi. Ularning generatsiyasining mohiyatini elektronlarning ionlanishi, tezlashishi va kuchli lazer elektr maydoni tomonidan energiya chiqarish uchun rekombinatsiyasi, shu bilan attosekund XUV impulslarini chiqarishi sifatida tushunish mumkin.
Shuning uchun, attosekund chiqishi impuls kengligi, energiyasi, to'lqin uzunligi va takrorlanish tezligiga juda sezgir.lazer haydash(Ultra tezkor lazer): qisqaroq impuls kengligi attosekund impulslarini ajratish uchun foydalidir, yuqori energiya ionlanish va samaradorlikni oshiradi, uzunroq to'lqin uzunligi kesish energiyasini oshiradi, lekin konversiya samaradorligini sezilarli darajada pasaytiradi va yuqori takrorlanish tezligi signal-shovqin nisbatini yaxshilaydi, ammo bitta impuls energiyasi bilan cheklangan. Turli xil qo'llanmalar (masalan, elektron mikroskopiya, rentgen yutilish spektroskopiyasi, moslikni hisoblash va boshqalar) attosekund impuls indeksiga turlicha urg'u beradi, bu esa lazerlarni boshqarish uchun differentsial va keng qamrovli talablarni qo'yadi. Lazerlarni boshqarish samaradorligini oshirish attosekund fanida foydalanish uchun juda muhimdir.
Lazerlarni boshqarish samaradorligini oshirishning to'rtta asosiy texnologik yo'nalishi (Ultra tezkor lazer)
1. Yuqori energiya: HHG ning past konversiya samaradorligini yengib o'tish va yuqori o'tkazuvchanlikdagi attosekund impulslarini olish uchun mo'ljallangan. Texnologik evolyutsiya an'anaviy chirplangan impuls kuchaytirish (CPA) dan optik parametrik amplifikatsiya oilasiga, jumladan, optik parametrik chirplangan impuls kuchaytirish (OPCPA), ikki chirplangan OPA (DC-OPA), chastota domeni OPA (FOPA) va kvazifa moslashtiruvchi OPCPA (QPCPA) ga o'tdi. Termal effektlar va chiziqli bo'lmagan shikastlanish kabi bitta kanalli kuchaytirgichlarning fizik cheklovlarini yengib o'tish va Joule darajasidagi energiya chiqishiga erishish uchun kogerent nur sintezi (CBC) va impulslarni ajratish amplifikatsiyasi (DPA) sintez texnikalarini yanada birlashtirish.
2. Qisqaroq impuls kengligi: Elektron dinamikani tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan izolyatsiyalangan attosekund impulslarini yaratish uchun mo'ljallangan, bu bir nechta yoki hatto sub-davriy haydash impulslarini va barqaror tashuvchi konvert fazasini (CEP) talab qiladi. Asosiy texnologiyalar impuls kengligini juda qisqa uzunliklarga siqish uchun ichi bo'sh yadroli tola (HCF), ko'p yupqa plyonka (MPSC) va ko'p kanalli bo'shliq (MPC) kabi chiziqli bo'lmagan post-siqish texnikalaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. CEP barqarorligi f-2f interferometr yordamida o'lchanadi va faol teskari aloqa/uzatish (masalan, AOFS, AOPDF) yoki chastota farqi jarayonlariga asoslangan passiv to'liq optik o'zini o'zi barqarorlashtirish mexanizmlari orqali erishiladi.
3. Uzunroq to'lqin uzunligi: Biomolekula tasvirini olish uchun attosekund foton energiyasini "suv oynasi" diapazoniga o'tkazish uchun mo'ljallangan. Uchta asosiy texnologik yo'l quyidagilar:
Optik parametrik kuchaytirish (OPA) va uning kaskadi: Bu BiBO va MgO: LN kabi kristallardan foydalangan holda 1-5 μm to'lqin uzunligi oralig'idagi asosiy yechimdir; >5 μm to'lqin uzunligi diapazoni uchun ZGP va LiGaS₂ kabi kristallar talab qilinadi.
Differentsial Chastota Generatsiyasi (DFG) va Intra Pulse Differentsial Chastotasi (IPDFG): passiv CEP barqarorligi bilan urug' manbalarini ta'minlashi mumkin.
Cr: ZnS/Se o'tish metalliga qo'shilgan xalkogenid lazerlari kabi to'g'ridan-to'g'ri lazer texnologiyasi "o'rta infraqizil titan sapfir" nomi bilan tanilgan va ixcham tuzilish va yuqori samaradorlik afzalliklariga ega.
4. Yuqori takrorlash darajasi: signal-shovqin nisbati va ma'lumotlarni olish samaradorligini oshirishga hamda fazoviy zaryad effektlarining cheklovlarini bartaraf etishga qaratilgan. Ikkita asosiy yo'l:
Rezonansni kuchaytiruvchi bo'shliq texnologiyasi: HHG ni boshqarish uchun megahertz darajasidagi takroriy chastotali impulslarning eng yuqori quvvatini oshirish uchun yuqori aniqlikdagi rezonansli bo'shliqlardan foydalanish XUV chastotali taroqlar kabi sohalarda qo'llanilgan, ammo izolyatsiya qilingan attosekundli impulslarni yaratish hali ham qiyinchiliklarni tug'diradi.
Yuqori takrorlash darajasi vayuqori quvvatli lazerOPCPA, chiziqli bo'lmagan post-siqish bilan birlashtirilgan optik tolali CPA va yupqa plyonkali osilatorni o'z ichiga olgan to'g'ridan-to'g'ri haydovchi 100 kHz takrorlash tezligida izolyatsiyalangan attosekundli impuls generatsiyasiga erishdi.
Nashr vaqti: 2026-yil 16-mart