Solas faicsinneach fo-20 femtosecondstòr laser cuisleach atharrachail
O chionn ghoirid, dh’fhoillsich sgioba rannsachaidh às an RA sgrùdadh ùr-ghnàthach, ag ainmeachadh gu bheil iad air solas faicsinneach fo-20 femtosecond aig ìre megawatt a ghabhas atharrachadh a leasachadh gu soirbheachail.stòr laser cuisleachAn stòr laser cuisleach seo, ultra-luathlaser snàithleachTha an siostam comasach air cuislean a chruthachadh le tonnan-fada a ghabhas atharrachadh, fad thar-ghoirid, lùths cho àrd ri 39 nanojoules, agus cumhachd as àirde nas àirde na 2 megawatts, a’ fosgladh chothroman tagraidh ùra airson raointean leithid speactroscopaidh thar-luath, ìomhaighean bith-eòlasach, agus giullachd gnìomhachais.
Tha prìomh thachartas na teicneòlais seo na laighe ann an cothlamadh dà dhòigh ùr-nodha: “Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)” agus “Resonant Dispersive Wave (RDW) emissions”. San àm a dh’fhalbh, gus cuislean goirid ultrashort tionable cho àrd-choileanaidh fhaighinn, bha feum air lasers titanium-sapphire daor is iom-fhillte no amplifiers paraimeadrach optigeach mar as trice. Cha robh na h-innealan sin dìreach daor, mòr, agus duilich an cumail suas, ach bha iad cuideachd cuibhrichte le ìrean ath-aithris ìosal agus raointean tionachaidh. Chan e a-mhàin gu bheil am fuasgladh làn-snàithleach a chaidh a leasachadh an turas seo a’ sìmpleachadh ailtireachd an t-siostaim gu mòr ach cuideachd a’ lughdachadh chosgaisean agus iom-fhillteachd gu mòr. Leigidh e le gineadh dìreach de cuislean fo-20 femtosecond, tionable gu 400 gu 700 nanometers agus nas fhaide na sin aig tricead ath-aithris àrd de 4.8 MHz. Choilean an sgioba rannsachaidh an adhartas seo tro ailtireachd siostaim a chaidh a dhealbhadh gu mionaideach. An toiseach, chleachd iad oscillator snàithleach ytterbium làn-ghlasaichte le modh a tha a’ gleidheadh polarization stèidhichte air sgàthan fàinne iomadachaidh neo-loidhneach (NALM) mar an stòr sìl. Chan e a-mhàin gu bheil an dealbhadh seo a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd fad-ùine an t-siostaim, ach cuideachd a’ seachnadh duilgheadas crìonadh luchd-sùghaidh shàthaichte corporra. Às deidh ro-leudachadh agus teannachadh cuisle, thèid na cuislean sìl a thoirt a-steach don ìre GMNA. Bidh GMNA a’ cleachdadh modulachadh fèin-ìre agus sgaoileadh buannachd neo-chothromach fad-ùine ann an snàithleanan optigeach gus leudachadh speactram a choileanadh agus cuislean ultrashort a ghineadh le chirp loidhneach cha mhòr foirfe, a tha mu dheireadh air an teannachadh gu fo-40 femtoseconds tro chàraidean grating. Rè ìre ginealach RDW, chleachd luchd-rannsachaidh snàithleanan cridhe falamh an-aghaidh ath-shondas naoi-ath-shondair a dhealbhaich agus a rinn iad fhèin. Tha call glè ìosal aig an t-seòrsa snàithleach optigeach seo anns a’ chòmhlan cuisle pumpa agus an roinn solais faicsinneach, a’ leigeil leis an lùth a bhith air a thionndadh gu h-èifeachdach bhon phump chun na tonn sgapte agus a’ seachnadh an eadar-theachd air adhbhrachadh leis a’ chòmhlan ath-shondas call àrd. Fo na suidheachaidhean as fheàrr, faodaidh toradh lùth cuisle tonn sgapaidh an t-siostaim ruighinn 39 nanojoules, faodaidh an leud cuisle as giorra ruighinn 13 femtoseconds, faodaidh an cumhachd as àirde a bhith cho àrd ri 2.2 megawatts, agus faodaidh èifeachdas tionndaidh lùtha a bhith cho àrd ri 13%. Is e rud a tha eadhon nas inntinniche, le bhith ag atharrachadh cuideam a’ ghasa agus paramadairean an t-snàithleach, gun gabh an siostam a leudachadh gu furasta gu na còmhlain ultraviolet agus infridhearg, a’ coileanadh gleusadh leathann bho ultraviolet domhainn gu infridhearg.
Chan e a-mhàin gu bheil cudromachd mhòr aig an rannsachadh seo ann an raon bunaiteach fotonaig, ach tha e cuideachd a’ fosgladh suidheachadh ùr airson raointean gnìomhachais is tagraidh. Mar eisimpleir, ann an raointean leithid ìomhaighean microscopaidh ioma-foton, speactroscopaidh rèiteachaidh ùine ultra-luath, giullachd stuthan, leigheas mionaideach, agus rannsachadh optaigeach neo-loidhneach ultra-luath, bheir an seòrsa ùr seo de stòr solais ultra-luath teann, èifeachdach agus aig prìs ìseal innealan agus sùbailteachd nach fhacas a-riamh roimhe do luchd-cleachdaidh. Gu sònraichte ann an suidheachaidhean a dh’ fheumas ìrean ath-aithris àrd, cumhachd as àirde agus cuislean ultra-ghoirid, tha an teicneòlas seo gun teagamh nas farpaiseach agus tha comas adhartachaidh nas motha aige an taca ri siostaman titanium-sapphire traidiseanta no siostaman meudachaidh paraimeadrach optigeach.
San àm ri teachd, tha an sgioba rannsachaidh an dùil an siostam a leasachadh nas fheàrr, leithid a bhith ag amalachadh an ailtireachd làithreach anns a bheil iomadh pàirt optigeach saor-àite ann an snàithleanan optigeach, no eadhon a’ cleachdadh aon oscillator Mamyshev gus an cothlamadh oscillator agus amplifier làithreach a chur na àite, gus am bi an siostam air a dhèanamh nas lugha agus nas amalaichte. A bharrachd air an sin, le bhith ag atharrachadh gu diofar sheòrsaichean de shnàithleanan an-aghaidh ath-shondais, a’ toirt a-steach gasaichean gnìomhach Raman agus modalan dùblachaidh tricead, thathar an dùil gun tèid an siostam seo a leudachadh gu còmhlan nas fharsainge, a’ toirt seachad fuasglaidhean laser ultra-luath, uile-shnàithleach, leathann-bann airson iomadh raon leithid ultraviolet, solas faicsinneach agus infridhearg.
Figear 1. Diagram sgemataigeach de ghlùnadh an leusair cuisleach
Àm puist: 28 Cèitean 2025