20 femtosekunddan kiçi görünýän ýagtylyksazlanyp bilinýän impulsly lazer çeşmesi
Ýakynda Beýik Britaniýadan gelen ylmy-barlag topary innowasion gözleg neşir etdi we megawatt derejesinde 20 femtosekunddan kiçi görünýän ýagtylygy sazlap bolýan enjamyň üstünlikli işlenip düzülendigini yglan etdi.impulsly lazer çeşmesiBu impulsly lazer çeşmesi, ultra çaltsüýümli lazerSistem sazlanyp bilýän tolkun uzynlyklaryna, örän gysga dowamlylyga, 39 nanojoula çenli energiýalara we 2 megawattdan ýokary iň ýokary güýje eýe bolan impulslary döretmäge ukyplydyr, bu bolsa örän çalt spektroskopiýa, biologik surat çekmek we senagat gaýtadan işlemek ýaly ugurlar üçin täze ulanyş mümkinçiliklerini açýar.
Bu tehnologiýanyň esasy aýratynlygy iki öňdebaryjy usulyň utgaşmasynda ýerleşýär: “Güýçlendiriji dolandyrylýan çyzykly däl güýçlendirme (GMNA)” we “Rezonansly dispersiýa tolkunynyň (RDW) şöhlelenmesi”. Geçmişde şeýle ýokary öndürijilikli sazlanyp bilýän ultra gysga impulslary almak üçin, adatça, gymmat we çylşyrymly titan-safir lazerleri ýa-da optiki parametrik güýçlendirijiler gerek bolýardy. Bu enjamlar diňe bir gymmat, göwrümli we tehniki taýdan hyzmat etmek kyn bolman, eýsem pes gaýtalanma tizligi we sazlama diapazonlary bilen hem çäklenýärdi. Bu gezek işlenip düzülen ähli süýümli çözgüt diňe bir ulgamyň arhitekturasyny ep-esli ýeňilleşdirmän, eýsem çykdajylary we çylşyrymlylygy hem ep-esli azaldýar. Ol 4,8 MGs ýokary gaýtalanma ýygylygynda 400-den 700 nanometre çenli we ondan ýokary kuwwatly impulslary gönüden-göni öndürmäge mümkinçilik berýär. Ylmy-barlag topary bu öňegidişligi takyk işlenip düzülen ulgam arhitekturasy arkaly gazandy. Ilki bilen, olar başlangyç çeşme hökmünde çyzykly däl güýçlendirme halka aýnasyna (NALM) esaslanýan doly polýarizasiýany saklaýan režimi berklenen itterbiý süýümli osilýatory ulandylar. Bu dizaýn diňe bir ulgamyň uzak möhletli durnuklylygyny üpjün etmek bilen çäklenmän, eýsem fiziki doýgun siňdirijileriň dargamagy meselesiniň öňüni alýar. Öňünden güýçlendirme we impuls basyşyndan soň, tohum impulslary GMNA tapgyryna girizilýär. GMNA spektral giňelmegi gazanmak we diýen ýaly kämil çyzykly çyrpyşly ultra gysga impulslary döretmek üçin optiki süýümlerde öz-özüni fazaly modulýasiýany we uzynlyk boýunça assimetrik gazanç paýlanyşyny ulanýar, olar ahyrsoňy tor jübütleri arkaly 40 femtosekunddan aşak basylýar. RDW dörediş tapgyrynda gözlegçiler özleri dizaýn eden we öndüren dokuz rezonatorly anti-rezonans boş ýadroly süýümleri ulandylar. Bu görnüşli optiki süýüm nasos impuls zolagynda we görünýän ýagtylyk sebitinde örän pes ýitgilere eýedir, bu bolsa energiýanyň nasosdan dargaýan tolkunlara netijeli öwrülmegine mümkinçilik berýär we ýokary ýitgili rezonans zolagynyň döredýän päsgelçiliklerinden gaça durýar. Iň amatly şertlerde ulgamyň çykarýan dispersiýa tolkun impuls energiýasy 39 nanojoula, iň gysga impuls giňligi 13 femtosekunda, iň ýokary kuwwaty 2,2 megawatta we energiýany öwürmegiň netijeliligi 13% -e ýetip biler. Has gyzyklysy, gaz basyşyny we süýüm parametrlerini sazlamak arkaly ulgamy ultramelewşe we infragyzyl zolaklara aňsatlyk bilen giňeldip, çuňňur ultramelewşeden infragyzyl şöhlelere giň zolak sazlamasyny amala aşyryp bolýar.
Bu ylmy barlaglar diňe bir fotonikanyň esasy ulgamynda uly ähmiýete eýe bolmak bilen çäklenmän, eýsem senagat we ulanylyş ulgamlary üçin täze ýagdaýlary açýar. Mysal üçin, köp fotonly mikroskopiýa suratlandyrmasy, örän çalt wagt çözümli spektroskopiýa, materiallary gaýtadan işlemek, takyk lukmançylyk we örän çalt çyzykly däl optika barlaglary ýaly ugurlarda bu ykjam, netijeli we arzan täze görnüşli örän çalt ýagtylyk çeşmesi ulanyjylara deňsiz-taýsyz gurallar we çeýelik berer. Esasan hem ýokary gaýtalanma tizligini, iň ýokary güýji we örän gysga impulslary talap edýän ýagdaýlarda, bu tehnologiýa şübhesiz has bäsdeşlige ukyplydyr we däp bolan titan-safir ýa-da optiki parametrik güýçlendirme ulgamlaryna garanyňda has uly mahabat mümkinçiligine eýedir.
Geljekde ylmy-barlag topary ulgamy has-da optimizirlemegi meýilleşdirýär, mysal üçin, köp sanly boş giňişlikli optiki komponentleri öz içine alýan häzirki arhitekturany optiki süýümlere integrasiýa etmek ýa-da hatda ulgamyň kiçileşdirilmegine we integrasiýasyna ýetmek üçin häzirki osilator we güýçlendiriji kombinasiýasynyň ýerine ýeke-täk Mamyşew osilatoryny ulanmak. Mundan başga-da, dürli görnüşli antirezonans süýümlerine uýgunlaşmak, Raman işjeň gazlaryny we ýygylygy iki esse artdyrýan modullary girizmek arkaly bu ulgamyň has giň zolaklara giňeldilmegine we ultramelewşe, görünýän ýagtylyk we infragyzyl ýaly köp ugurlar üçin ähli süýümli, giň zolakly, ultra çalt lazer çözgütlerini hödürlemegine garaşylýar.
1-nji surat. Impulsly lazeriň sazlanmagynyň shematiki diagrammasy
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 28-nji maýy