Özboluşlyultra çalt lazerikinji bölüm
Dispersiýa we impuls ýaýramagy: Toparyň gijikdirilmeginiň dispersiýasy
Ultra çalt lazerleri ulananda ýüze çykýan iň kyn tehniki kynçylyklaryň biri, ilki bilen çykarýan ultra gysga impulslaryň dowamlylygyny saklamakdyr.lazerUltra çalt impulslar wagtyň bozulmagyna örän duçar bolýarlar, bu bolsa impulslary has uzyn edýär. Bu täsir başlangyç impulsyň dowamlylygy gysgaldygyça has-da erbetleşýär. Ultra çalt lazerler 50 sekunt dowamly impulslary çykaryp bilse-de, olary aýnalar we linzalar arkaly impulsy nyşana geçirmek ýa-da hatda impulsy howa arkaly geçirmek arkaly wagtyň geçmegi bilen güýçlendirip bolýar.
Bu wagt bozulmasy toparlaýyn gijikdirilen dispersiýa (GDD) diýlip atlandyrylýan ölçeg arkaly ölçenýär, bu ölçeg ikinji derejeli dispersiýa diýlip hem atlandyrylýar. Aslynda, ultrafart-lazer impulslarynyň wagt paýlanyşyna täsir edip biljek ýokary derejeli dispersiýa şertleri hem bar, ýöne tejribede, adatça, diňe GDD-niň täsirini barlamak ýeterlikdir. GDD, berlen materialyň galyňlygyna çyzykly proporsional bolan ýygylyga bagly gymmatlykdyr. Linza, penjire we obýektiw komponentler ýaly geçirijilik optikasy, adatça, oňyn GDD gymmatlyklaryna eýedir, bu bolsa bir gezek gysylan impulslaryň geçirijilik optikasyna çykarýan impulslardan has uzak impuls dowamlylygyny berip biljekdigini görkezýär.lazer ulgamlaryPes ýygylykly (ýagny uzyn tolkun uzynlykly) komponentler ýokary ýygylykly (ýagny gysga tolkun uzynlykly) komponentlerden has çalt ýaýraýar. Impuls barha köp maddadan geçende, impulsdaky tolkun uzynlygy wagtyň geçmegi bilen has-da uzalyp gider. Gysga impuls dowamlylygy we şonuň üçin giň geçirijilik giňligi üçin bu täsir has-da ulaldylýar we impuls wagtynyň düýpli bozulmagyna getirip biler.
Ultra çalt lazer ulanylyşlary
spektroskopiýa
Ultra çalt lazer çeşmeleriniň peýda bolmagyndan bäri, spektroskopiýa olaryň esasy ulanylyş ugurlarynyň biri boldy. Impuls dowamlylygyny femtosekundlara ýa-da hatda attosekundlara çenli azaltmak arkaly fizikada, himiýada we biologiýada taryhy taýdan synlamak mümkin bolmadyk dinamiki prosesler indi amala aşyrylyp bilner. Esasy prosesleriň biri atom hereketidir we atom hereketiniň synlanylmagy fotosintetik beloklarda molekulýar titreme, molekulýar dissosiasiýa we energiýa geçişi ýaly esasy prosesleriň ylmy düşünilişini gowulandyrdy.
biogörüntüleme
Iň ýokary kuwwatly ultra çalt lazerler çyzykly däl prosesleri goldaýar we köp fotonly mikroskopiýa ýaly biologiki suratlandyrma üçin çözgüdi gowulandyrýar. Köp fotonly ulgamda biologiki gurşawdan ýa-da fluoresans nyşanasyndan çyzykly däl signal döretmek üçin iki foton giňişlikde we wagtda gabat gelmelidir. Bu çyzykly däl mehanizm bir fotonly prosesleriň barlaglaryna zyýan ýetirýän fon fluoresensiýa signallaryny ep-esli azaltmak arkaly suratlandyrma çözgüdini gowulandyrýar. Ýönekeýleşdirilen signal fony görkezilen. Köp fotonly mikroskopyň kiçi gyjyndyryjy sebiti fototoksikligiň öňüni alýar we nusganyň zyýanyny azaldýar.
1-nji surat: Köp fotonly mikroskop tejribesinde şöhle ýolunyň mysal diagrammasy
Lazer materiallaryny gaýtadan işlemek
Ultra çalt lazer çeşmeleri, ultra gysga impulslaryň materiallar bilen özara täsirleşmeginiň özboluşly usuly sebäpli lazer mikromehanikasynda we materiallary gaýtadan işlemekde hem rewolýusiýa döretdi. Öň belläp geçişimiz ýaly, LDT barada gürrüň edilende, ultra çalt impulsyň dowamlylygy materialyň toruna ýylylyk diffuziýasynyň wagt ölçeginden has çaltdyr. Ultra çalt lazerler has kiçi ýylylyk täsir edýän zonany döredýärler.nanosekundly impulsly lazerler, bu bolsa kesiş ýitgileriniň azalmagyna we has takyk işlenilmegine getirýär. Bu prinsip lukmançylyk ulanylyşlaryna hem degişlidir, bu ýerde ultrafart-lazer kesişiň takyklygynyň ýokarlanmagy töweregindäki dokumalara zyýan ýetmegini azaltmaga kömek edýär we lazer operasiýasy wagtynda hassanyň tejribesini gowulandyrýar.
Attosekund impulslary: ultra çalt lazerleriň geljegi
Ultra çalt lazerleri ösdürmek boýunça barlaglar dowam edýärkä, gysga impuls dowamlylygy bolan täze we kämilleşdirilen ýagtylyk çeşmeleri işlenip düzülýär. Has çalt fiziki prosesler barada düşünje almak üçin köp sanly barlagçylar attosekund impulslarynyň döremegine ünsi jemleýärler - iň ýokary ultramelewşe (XUV) tolkun uzynlygy diapazonynda takmynan 10-18 s. Attosekund impulslary elektron hereketini yzarlamaga mümkinçilik berýär we elektron gurluşy we kwantum mehanikasy baradaky düşünjämizi gowulandyrýar. XUV attosekund lazerleriniň senagat proseslerine integrasiýa edilmegi heniz uly öňegidişlik gazanmasa-da, bu ugurda dowam edýän barlaglar we öňegidişlikler bu tehnologiýany laboratoriýadan çykaryp, önümçilik ulgamyna çykarar, femtosekund we pikosekundda bolşy ýaly.lazer çeşmeleri.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 25-nji iýuny