Нури намоёни зери 20 фемтосекундманбаи лазерии импулси танзимшаванда
Ба наздикӣ, як гурӯҳи тадқиқотӣ аз Британияи Кабир як тадқиқоти инноватсионӣ нашр карда, эълон кард, ки онҳо бомуваффақият як нури намоёни танзимшавандаи мегаваттро бомуваффақият таҳия кардаанд.манбаи лазерии импулс. Ин манбаи лазерии импулс, ultrafastнахи лазерсистема қодир аст импулсҳоро бо дарозии мавҷҳои танзимшаванда, давомнокии ултра-кӯтоҳ, энергияи то 39 наноҷоул ва қудрати қуллаи зиёда аз 2 мегаватт тавлид кунад ва дурнамои нави татбиқро барои соҳаҳо ба монанди спектроскопияи ултра тез, тасвири биологӣ ва коркарди саноатӣ боз кунад.
Барҷастаи асосии ин технология дар омезиши ду усули пешқадам аст: "Амплификатсияи ғайрихаттӣ (GMNA)" ва "Эмиссияи мавҷи резонанси дисперсивӣ (RDW)". Дар гузашта барои ба даст овардани чунин импульсҳои ултрашоҳии танзимшавандаи баландсифат, одатан лазерҳои гаронбаҳо ва мураккаби титан-сафир ё пурқувваткунандаи оптикии параметрӣ лозим буданд. Ин дастгоҳҳо на танҳо гаронарзиш, калонҳаҷм ва нигоҳдорӣ душвор буданд, балки бо суръати пасти такрор ва диапазони танзим маҳдуд буданд. Ҳалли пурраи нахи, ки ин дафъа таҳия шудааст, на танҳо меъмории системаро ба таври назаррас содда мекунад, балки хароҷот ва мураккабиро хеле коҳиш медиҳад. Он ба тавлиди мустақими зер-20 фемтосония имкон медиҳад, ки аз 400 то 700 нанометр ва берун аз импулсҳои пурқувват бо басомади баланди такрории 4,8 МГс танзим карда шавад. Гурӯҳи тадқиқотӣ ба ин пешрафт тавассути меъмории дақиқи системавӣ ноил гардид. Аввалан, онҳо ҳамчун манбаи тухм як осциллятори нахи итербиумро, ки режими қутббандии пурра нигоҳ дошта мешавад, дар асоси оинаи ҳалқаи амплификацияи ғайрихаттӣ (NALM) истифода бурданд. Ин тарҳ на танҳо устувории дарозмуддати системаро таъмин мекунад, балки аз мушкилоти таназзули абсорберҳои тофтаи физикӣ пешгирӣ мекунад. Пас аз амплификация ва фишурдани импулс, импулсҳои тухмӣ ба марҳилаи GMNA ворид карда мешаванд. GMNA модуляцияи худфазавӣ ва тақсимоти асимметрии дарозии фоидаро дар нахҳои оптикӣ барои ноил шудан ба васеъшавии спектр ва тавлиди импулсҳои ултракӯсоҳ бо чирки хаттии қариб мукаммал истифода мебарад, ки дар ниҳоят тавассути ҷуфтҳои қубурӣ то 40 фемтосекунд фишурда мешаванд. Дар марҳилаи тавлиди RDW, муҳаққиқон нахҳои нӯҳ резонатории зидди резонанси нахҳои худсохташуда ва истеҳсолшударо истифода бурданд. Ин навъи нахи оптикӣ дар банди набзи насос ва минтақаи рӯшноии намоён талафоти бениҳоят кам дорад ва имкон медиҳад, ки энергия аз насос ба мавҷи пароканда ба таври муассир табдил дода шавад ва аз халалдор шудани банди резонанси талафоти баланд пешгирӣ карда шавад. Дар шароити оптималӣ, тавлиди энергияи набзи мавҷи дисперсионӣ аз ҷониби система метавонад ба 39 наноҷоул, кӯтоҳтарин паҳнои набз метавонад ба 13 фемтосекунд, қудрати қуллаи баланд то 2,2 мегаватт ва самаранокии табдили энергия то 13% бошад. Боз ҳам ҷолибтар он аст, ки тавассути танзими фишори газ ва параметрҳои нах, системаро ба осонӣ ба бандҳои ултрабунафш ва инфрасурх васеъ кардан мумкин аст ва ба танзими фарохмаҷро аз ултрабунафш амиқ то инфрасурх ноил мешавад.
Ин тадқиқот на танҳо дар соҳаи фундаменталии фотоника аҳамияти калон дорад, балки барои соҳаҳои саноатӣ ва татбиқи он вазъияти нав мекушояд. Масалан, дар чунин соҳаҳо, аз қабили тасвири микроскопии бисёрфотонӣ, спектроскопияи фаврии вақт, коркарди мавод, тибби дақиқ ва таҳқиқоти оптикии ултрасуръат, ин навъи нави паймон, муассир ва арзони манбаи нури ултрасуръат ба корбарон асбобҳо ва чандирии бесобиқа фароҳам меорад. Махсусан дар сенарияҳое, ки суръати баланди такрор, қудрати баланд ва импулсҳои ултра-кӯтоҳро талаб мекунанд, ин технология бешубҳа рақобатпазиртар аст ва дар муқоиса бо системаҳои анъанавии амплификатсияи титан-сафир ё оптикии оптикӣ потенсиали бештари пешбарӣ дорад.
Дар оянда, гурӯҳи тадқиқотӣ ба нақша гирифтааст, ки системаро минбаъд оптимизатсия кунад, ба монанди ҳамгироии меъмории кунунӣ, ки ҷузъҳои зиёди оптикии фазои озодро ба нахҳои оптикӣ дар бар мегирад ё ҳатто бо истифода аз осциллятори ягонаи Мамышев барои иваз кардани осциллятори ҷорӣ ва пурқувваткунанда барои ноил шудан ба миниатюризатсия ва ҳамгироии система. Илова бар ин, бо мутобиқ шудан ба намудҳои гуногуни нахҳои зидди резонансӣ, ҷорӣ кардани газҳои фаъоли Раман ва модулҳои дучандкунии басомад, интизор меравад, ки ин система ба банди васеътар васеъ карда шавад, ки ҳалли пурраи нахи васеъ, лазерии ултратезро барои соҳаҳои гуногун ба монанди ултрабунафш, нури намоён ва инфрасурх таъмин кунад.
Расми 1. Диаграммаи схематикии танзими лазери импулс
Вақти фиристодан: май-28-2025