Ультра-югары кабатлау тизлеге импульслы лазер
Яктылык һәм матдә арасындагы үзара бәйләнешнең микроскопик дөньясында ультра югары кабатлау тизлеге импульслары (UHRPs) вакытның төгәл идарә итүчеләре булып торалар - алар секундына миллиард тапкыр артык (1 ГГц) ослиләр, спектраль күзаллауда рак күзәнәкләренең молекуляр бармак эзләрен кулга алалар, оптик җепсел элемтәсендә күп санлы мәгълүматлар алып торалар, һәм йолдызларның дулкын озынлыгы координаталарын калибрлыйлар. Бигрәк тә лидарны ачыклау үлчәме сикергәндә, терахтерц ультра-югары кабатлау тизлеге импульслы лазерлар (100-300 ГГц) комачаулык катламына үтеп керү өчен көчле коралга әйләнәләр, фотон дәрәҗәсендә спатиотемпораль манипуляция көче белән өч үлчәмле сизү чикләрен үзгәртәләр. Хәзерге вакытта ясалма микросруктуралар куллану, мәсәлән, микро-боҗралы куышлыклар, наноскаль эшкәртү төгәллеген таләп итә, дүрт дулкынлы катнашу (FWM), ультра югары кабатлау тизлеген оптик импульс алу өчен төп ысулларның берсе. Галимнәр ультра-нечкә структураларны эшкәртүдә инженерлык проблемаларын чишүгә, импульс башланганда ешлыкны көйләү проблемасына һәм импульс барлыкка килгәннән соң конверсия эффективлыгы проблемасына игътибар итәләр. Тагын бер ысул - югары сызыксыз җепселләрне куллану һәм UHRPларны дулкынландыру өчен лазер куышлыгында модуляциянең тотрыксызлык эффектын яки FWM эффектын куллану. Әлегә безгә тагын да декстерслы "вакыт шейперы" кирәк.
FWM эффектын дулкынландыру өчен ультрафаст импульслар кертеп, UHRP чыгару процессы "ультрафаст ут" дип атала. Artificialгарыда телгә алынган ясалма микроринг куышлык схемасыннан аермалы буларак, өзлексез насослар, импульс барлыкка килүен контрольдә тоту өчен детунингны төгәл көйләү, һәм FWM бусагасын түбәнәйтү өчен югары сызыксыз медиа куллануны таләп итә, бу "ут кабызу" FWMны турыдан-туры дулкынландыру өчен, ультрафаст импульсның иң югары көч характеристикасына таяна, һәм "ут кабызганнан" соң, үз-үзеңне тәэмин итү UHRP.
1-нче рәсемдә ультрафаст орлык импульсының диспипатив җепсел боҗраларының дулкынлануына нигезләнеп импульсның үз-үзен оештыруга ирешүнең төп механизмы күрсәтелгән. Тышкы инъекцияләнгән УЗИ орлыгы импульсы (период T0, кабатлау ешлыгы F) таралу куышлыгында югары көчле импульс кырын дулкынландыру өчен "ут кабызу чыганагы" булып хезмәт итә. Күзәнә күзәнәк табыш модуле спектраль шейпер белән синергиядә эшли, орлык импульс энергиясен тарак формасындагы спектраль реакциягә әйләндерү өчен, ешлык доменында уртак көйләү аша. Бу процесс традицион өзлексез насосның чикләүләрен боза: орлык импульсы таралу FWM бусагасына җиткәч ябыла, һәм таралу куышлыгы импульсның үз-үзен оештыру халәтен саклый, импульсның кабатлану ешлыгы Fs (FF эчке ешлыгына туры килә).
Бу тикшеренү шулай ук теоретик тикшерү үткәрде. Эксперименталь көйләүдә кабул ителгән параметрларга нигезләнеп һәм 1ps беләнультрафаст импульс лазерыбашлангыч кыр буларак, санлы симуляция импульсның вакыт доменының эволюция процессында һәм лазер куышлыгында ешлыкта үткәрелде. Импульсның өч этап аша үткәнлеге ачыкланды: импульсның ярылуы, импульсның периодик осилласы һәм бөтен лазер куышлыгында импульсның бердәм бүленеше. Бу санлы нәтиҗә шулай ук үз-үзен оештыру үзенчәлекләрен тулысынча раслыйимпульс лазер.
Ультрафаст орлык импульсының ут кабызу аша дүрт дулкынлы катнашу эффектын эшләтеп, үз-үзен оештыру һәм суб-THZ ультра-югары кабатлау ешлык импульсларын (орлык сүнгәннән соң 0,5Вт көченең тотрыклы чыгарылышы) уңышлы ирешелде, лидар кыры өчен яңа яктылык чыганагын тәэмин итү: аның суб-THZ дәрәҗәсендәге рефлекциясе нокта болыт дәрәҗәсен арттыра ала. Импульсның үз-үзен тәэмин итү үзенчәлеге система энергиясен куллануны сизелерлек киметә. Барлык җепселле структура 1,5 мм күз куркынычсызлыгы полосасында югары тотрыклылык тәэмин итә. Киләчәккә күз салсак, бу технология машинага урнаштырылган лидар эволюциясен миниатюризациягә (MZI микро-фильтрларына нигезләнеп) һәм ерак араларны ачыклауга (көченең киңәюе> 1Втка) этәрер, һәм күп дулкынлы координацияләнгән ут кабызу һәм акыллы көйләү ярдәмендә катлаулы мохитнең кабул итү таләпләренә тагын да яраклашыр.
Пост вакыты: Июль-08-2025