20-den kiçi femtosekunt görünýän yşyksazlap bolýan impulsly lazer çeşmesi
Recentlyaňy-ýakynda Angliýadan gözleg topary innowasiýa gözlegini çap edip, megawatt derejeli 20-den gowrak femtosekuntda görünýän ýagtylyk sazlap bolýanlygyny üstünlikli ösdürendiklerini habar berdi.impulsly lazer çeşmesi. Bu impulsly lazer çeşmesi, ultrafastsüýümli lazerulgam tolkun uzynlygy, ultra gysga dowamlylygy, 39 nanojoul ýaly energiýa we iň ýokary güýji 2 megawatdan ýokary impulslary döretmäge ukyply, ultrafast spektroskopiýa, biologiki şekillendiriş we senagat gaýtadan işlemek ýaly ugurlar üçin täze mümkinçilikleri açýar.
Bu tehnologiýanyň esasy aýratynlygy iki sany öňdebaryjy usulyň utgaşmasyndadyr: “Girdeji bilen dolandyrylýan çyzykly güýçlendirme (GMNA)” we “Rezonans dispersiw tolkun (RDW) zyňyndylary”. Geçmişde şeýle ýokary öndürijilikli sazlanyp bilinýän ultraşort impulslaryny almak üçin adatça gymmat we çylşyrymly titanium-sapfir lazerleri ýa-da optiki parametriki güýçlendirijiler talap edilýärdi. Bu enjamlar diňe bir gymmat, uly we saklamak kyn bolman, eýsem pes gaýtalanma derejeleri we sazlaýyş diapazonlary bilen hem çäklendirildi. Bu gezek işlenip düzülen süýümli ergin diňe bir ulgam arhitekturasyny ep-esli aňsatlaşdyrman, eýsem çykdajylary we çylşyrymlylygy ep-esli azaldar. 400-den 700 nanometre çenli we 4,8 MGs ýokary gaýtalanma ýygylygynda ýokary güýçli impulslardan ýokary 20-den gowrak femtosekunt öndürmäge mümkinçilik berýär. Gözleg topary bu öňegidişligi takyk işlenip düzülen ulgam arhitekturasy arkaly gazandy. Ilki bilen, tohum çeşmesi hökmünde çyzykly güýçlendiriji halka aýnasyna (NALM) esaslanýan doly polýarizasiýa saklaýan re modeim bilen gulplanan ýtterbium süýümli yrgyldyjyny ulandylar. Bu dizaýn diňe bir ulgamyň uzak möhletli durnuklylygyny üpjün etmän, eýsem fiziki doýgun sorujylaryň zaýalanmak meselesinden hem gaça durýar. Preamplifikasiýa we impuls gysylandan soň tohum impulslary GMNA tapgyryna girizilýär. GMNA optiki süýümlerde öz-özünden fazaly modulirlemegi we uzynlygyna asimmetrik girdeji paýlanyşyny ulanýar, spektral giňelmegi we ajaýyp çyzykly jylaw bilen ultrases impulslaryny emele getirýär, netijede örtük jübütleriniň üsti bilen 40-dan gowrak femtosekuntda gysylýar. RDW öndürmek tapgyrynda gözlegçiler öz-özünden işlenip, dokuz rezonatorly rezonansly içi boş süýümleri ulandylar. Bu görnüşli optiki süýüm nasos impulsynyň zolagynda we görünýän ýagtylyk sebitinde aşa pes ýitgä eýe bolup, energiýany nasosdan dargadylan tolkuna netijeli öwürmäge we ýokary ýitgi rezonans zolagynyň döredýän päsgelçiliklerinden gaça durmaga mümkinçilik berýär. Iň amatly şertlerde ulgam tarapyndan ýaýradylan tolkun impulsynyň energiýa çykarylyşy 39 nanojula, iň gysga impuls giňligi 13 femtosekunt, iň ýokary güýji 2,2 megawat, energiýa öwrülişiniň netijeliligi 13% -e çenli bolup biler. Has tolgundyryjy zat, gaz basyşyny we süýüm parametrlerini sazlamak arkaly ulgam ultramelewşe we infragyzyl zolaklara aňsatlyk bilen giňeldilip, çuň ultramelewşe reňkden infragyzyllyga çenli giň zolakly sazlamany gazanyp bolar.
Bu gözleg diňe bir fotonikanyň esasy pudagynda möhüm ähmiýete eýe bolman, eýsem senagat we amaly ugurlar üçin täze ýagdaý açýar. Mysal üçin, köp fotonly mikroskopiýa şekillendiriş, ultrafast wagt çözülen spektroskopiýa, materiallary gaýtadan işlemek, takyk lukmançylyk we ultrafast çyzykly optiki gözleg ýaly ugurlarda ultra ykjam ýagtylyk çeşmesiniň bu ykjam, täsirli we arzan bahaly täze görnüşi ulanyjylara görlüp-eşidilmedik gurallar we çeýeligi üpjün eder. Esasanam ýokary gaýtalanma tizligini, iň ýokary güýji we ultra gysga impulslary talap edýän ssenariýalarda bu tehnologiýa, şübhesiz, bäsdeşlige ukyply we adaty titanium-sapfir ýa-da optiki parametriki güýçlendiriş ulgamlary bilen deňeşdirilende has uly ösüş potensialyna eýe.
Geljekde gözleg topary ulgamyň miniatýurizasiýasyna we integrasiýasyna ýetmek üçin köp boş ýer optiki komponentlerini öz içine alýan häzirki arhitekturany optiki süýümlere birikdirmek ýa-da häzirki yrgyldadyjy we güýçlendiriji kombinasiýany çalyşmak üçin ýekeje Mamyşew yrgyldysyny ulanmak ýaly ulgamy hasam optimizirlemegi meýilleşdirýär. Mundan başga-da, dürli rezonans süýümlerine uýgunlaşyp, Raman işjeň gazlary we ýygylygy iki esse köpeltmek modullaryny girizmek bilen, bu ulgam ultramelewşe, görünýän ýagtylyk we infragyzyl ýaly köp ugurlar üçin ähli süýümli, giň zolakly, ultrafast lazer çözgütleri bilen has giň gerime ýaýramagyna garaşylýar.
Surat 1. Impulsly lazeri sazlamagyň shemasy
Iş wagty: 28-2025-nji maý