Суб-20 фемтосекунд күренеп торган яктылыккөйләнә торган лазер чыганагы
Күптән түгел, Бөекбританиядән килгән тикшеренү төркеме инновацион тикшеренү бастырып, мегаватт дәрәҗәсендәге 20 суб-фемтосекунд күренеп торган яктылык көйләнешен уңышлы эшләгәннәрен игълан иттеләр.импульслы лазер чыганагы. Бу лазер чыганагы, ультрафастҗепселле лазерсистема көйләнә торган дулкын озынлыгы, ультра кыска озынлык, 39 наножулга кадәр энергия, һәм иң зур көче 2 мегаватттан арткан импульс ясарга сәләтле, ультрафаст спектроскопия, биологик күзаллау, сәнәгать эшкәртү кебек өлкәләрдә яңа куллану перспективаларын ача.
Бу технологиянең төп асылы ике заманча ысулның берләшүендә тора: "Гейн белән идарә ителгән сызыксыз көчәйтү (GMNA)" һәм "Резонант дисперсив дулкын (RDW) эмиссиясе". Элек мондый югары җитештерүчән көйләнә торган УЗИ импульсларын алу өчен, кыйммәт һәм катлаулы титан-сапфир лазерлары яки оптик параметрик көчәйткечләр кирәк иде. Бу җайланмалар кыйммәт, зур һәм саклау гына түгел, ә кабатлау темплары һәм көйләү диапазоннары белән дә чикләнгән. Бу юлы эшләнгән барлык җепселле чишелеш система архитектурасын гадиләштереп кенә калмый, чыгымнарны һәм катлаулылыкны да киметә. Бу 400-дән 700 нанометрга кадәр көйләнә торган һәм 4,8 МГц югары ешлыкта югары көчле импульслардан артып, 20 суб-фемтосекундны турыдан-туры ясарга мөмкинлек бирә. Тикшеренү төркеме бу ачышка төгәл эшләнгән система архитектурасы ярдәмендә иреште. Беренчедән, алар орлык чыганагы буларак тулы поляризация-саклаучы режимда бикләнгән йттербиум җепсел осиллаторын кулландылар. Бу дизайн системаның озак вакытлы тотрыклылыгын тәэмин итеп кенә калмый, физик туендыргычларның деградация проблемасыннан да саклый. Преампликация һәм импульс кысылганнан соң, орлык импульслары GMNA этапына кертелә. GMNA оптик җепселләрдә үз-фазалы модуляцияне һәм озынлыктагы асимметрик табышны куллана, спектраль киңәюгә ирешә һәм камил диярлек сызыклы сайрау белән ультратавыш импульсларын барлыкка китерә, ахыр чиктә тормоз парлары аша 40 суб-фемтосекундка кысыла. RDW буын этабында тикшерүчеләр үз-үзләре ясаган һәм тугыз резонаторга каршы резонанслы буш үзәк җепселләр кулланганнар. Бу төр оптик җепсел насосның импульс полосасында һәм күренеп торган яктылык өлкәсендә бик аз югалтуга ия, бу энергияне насостан таралган дулкынга эффектив рәвештә әйләндерергә мөмкинлек бирә һәм югары югалту резонанты аркасында килеп чыккан комачаулыкны булдырмый. Оптималь шартларда система тарафыннан дисперсия дулкыны импульсының энергиясе 39 наножулга, иң кыска импульс киңлеге 13 фемтосекундка, иң югары көче 2,2 мегаваттка кадәр булырга мөмкин, һәм энергияне конверсия эффективлыгы 13% ка кадәр булырга мөмкин. Тагын да дулкынландыргычсы - газ басымын һәм җепсел параметрларын көйләп, система ультрафиолетка һәм инфракызыл полосаларга җиңел киңәйтелергә мөмкин, тирән ультрафиолеттан инфракызылга кадәр киң полосалы көйләүгә ирешергә.
Бу тикшеренү фотониканың төп өлкәсендә зур әһәмияткә ия түгел, сәнәгать һәм куллану өлкәләре өчен яңа ситуация ача. Мәсәлән, күп фотонлы микроскопия тасвирламасы, ультрафаст вакыт белән чишелгән спектроскопия, материал эшкәртү, төгәл медицина, һәм ультрафаст сызыксыз оптика тикшеренүләре кебек өлкәләрдә бу компакт, эффектив һәм аз чыгымлы яңа ультрафаст яктылык чыганагы кулланучыларга моңарчы күрелмәгән кораллар һәм сыгылмалар бирәчәк. Бигрәк тә югары кабатлау ставкаларын, иң югары көчне һәм ультра кыска импульсны таләп иткән сценарийларда, бу технология, һичшиксез, көндәшлелеккә сәләтле һәм традицион титан-сапфир яки оптик параметрик көчәйтү системалары белән чагыштырганда зуррак потенциалга ия.
Киләчәктә тикшеренү төркеме системаны тагын да оптимальләштерергә уйлый, мәсәлән, күп архитектур оптик компонентларны үз эченә алган хәзерге архитектураны оптик җепселләргә интеграцияләү, яки системаның миниатюризациясенә һәм интеграциясенә ирешү өчен, хәзерге осиллатор һәм көчәйткеч комбинациясен алыштыру өчен бер Мамышев осиллаторын куллану кебек. Моннан тыш, төрле анти-резонанс җепселләренә яраклашып, Раманның актив газларын һәм ешлыкны икеләтә модульләр кертеп, бу система киңрәк полосага киңәйтелер, ультрафиолет, күренеп торган яктылык һәм инфракызыл кебек күп өлкәләр өчен җепселле, киң полосалы, ультрафаст лазер чишелешләре белән тәэмин ителер.
Рәсем 1. Пульслы лазерны көйләү схематик схемасы
Пост вакыты: 28-2025 май