Sònraichtelaser ultra-luathpàirt a h-aon
Feartan sònraichte ultrafastleusairean
Tha fad cuisle ultra-ghoirid leusairean ultra-luath a’ toirt feartan sònraichte dha na siostaman seo a tha gan sgaradh bho leusairean cuisle fada no tonn-leantainneach (CW). Gus cuisle cho goirid a chruthachadh, feumar leud-bann speactram farsaing. Bidh cumadh na cuisle agus tonn-fhaid meadhanach a’ dearbhadh an leud-bann as ìsle a tha a dhìth gus cuislean de dh’fhaid sònraichte a chruthachadh. Mar as trice, tha an dàimh seo air a mhìneachadh a thaobh toradh leud-bann ùine (TBP), a tha air a thoirt bhon phrionnsapal mì-chinnt. Tha TBP na cuisle Gaussian air a thoirt seachad leis an fhoirmle a leanas: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
’S e Δτ fad na cuisle agus ’s e Δv leud-bann na tricead. Gu bunaiteach, tha an co-aontar a’ sealltainn gu bheil dàimh neo-dhìreach eadar leud-bann an speactram agus fad na cuisle, a’ ciallachadh mar a bhios fad na cuisle a’ lùghdachadh, gum bi an leud-bann a dh’ fheumar gus a’ chuisle sin a chruthachadh ag àrdachadh. Tha Figear 1 a’ sealltainn an leud-bann as lugha a dh’ fheumar gus taic a thoirt do ghrunn fhaid cuisle eadar-dhealaichte.
Figear 1: An leud-bann speactram as ìsle a tha a dhìth gus taic a thoirt docuislean leusairde 10 ps (uaine), 500 fs (gorm), agus 50 fs (dearg)
Na dùbhlain theicnigeach a tha an lùib leusairean ultra-luath
Feumar leud-bann speactram farsaing, cumhachd as àirde, agus fad cuisle goirid leusairean ultra-luath a riaghladh gu ceart anns an t-siostam agad. Gu tric, is e toradh speactram farsaing leusairean aon de na fuasglaidhean as sìmplidh do na dùbhlain sin. Ma chleachd thu sa mhòr-chuid leusairean cuisle nas fhaide no tonn leantainneach san àm a dh’ fhalbh, is dòcha nach bi an stoc a th’ agad mu thràth de cho-phàirtean optigeach comasach air leud-bann slàn cuislean ultra-luath a nochdadh no a thar-chuir.
Stairsneach milleadh laser
Tha stairsnich milleadh laser (LDT) gu math eadar-dhealaichte aig optaig ultra-luath cuideachd, agus tha iad nas duilghe a sheòladh an taca ri stòran laser nas àbhaistiche. Nuair a thèid optaig a thoirt seachad airsonleusairean cuisleach nanosecond, Mar as trice bidh luachan LDT timcheall air 5-10 J/cm2. Airson optaig ultra-luath, chan eil mòran fiosrachaidh mu luachan den mheudachd seo, leis gu bheil luachan LDT nas dualtaiche a bhith timcheall air <1 J/cm2, mar as trice nas fhaisge air 0.3 J/cm2. Tha an atharrachadh mòr ann an leud LDT fo dhiofar fhaid cuisle mar thoradh air meacanaig milleadh laser stèidhichte air fad cuisle. Airson lasers nanosecond no nas fhaideleusairean cuisleach, is e teasachadh teirmeach am prìomh dhòigh a dh’adhbhraicheas milleadh. Tha stuthan còmhdach is bun-stuth aninnealan optaigeachgabh a-steach na fotonan a tha a’ tighinn a-steach agus teasachadh iad. Faodaidh seo leantainn gu saobhadh air grèis criostail an stuth. Is e leudachadh teirmeach, sgàineadh, leaghadh agus strain grèis na dòighean milleadh teirmeach cumanta a th’ aig na rudan sinstòran laser.
Ach, airson leusairean ultra-luath, tha fad na cuisle fhèin nas luaithe na an sgèile-ama airson gluasad teas bhon leusair chun chliath-stuth, agus mar sin chan e a’ bhuaidh theirmeach am prìomh adhbhar airson milleadh air adhbhrachadh le leusair. An àite sin, bidh cumhachd as àirde an leusair ultra-luath ag atharrachadh an dòigh-obrach milleadh gu pròiseasan neo-loidhneach leithid gabhail a-steach ioma-foton agus ianachadh. Sin as coireach nach eil e comasach dìreach an ìre LDT de chuisle nanosecond a chaolachadh gu ìre cuisle ultra-luath, leis gu bheil an dòigh-obrach fiosaigeach airson milleadh eadar-dhealaichte. Mar sin, fo na h-aon chumhachan cleachdaidh (me, tonn-fhaid, fad cuisle, agus ìre ath-aithris), bidh inneal optigeach le ìre LDT àrd gu leòr mar an inneal optigeach as fheàrr airson an tagraidh shònraichte agad. Chan eil optaig a chaidh a dhearbhadh fo dhiofar chumhachan a’ riochdachadh fìor choileanadh nan aon optaig anns an t-siostam.
Figear 1: Meacanaigean milleadh air adhbhrachadh le laser le diofar ùine cuisle
Àm puist: 24 Ògmhios 2024