مڪمل طور تي مربوط آزاد اليڪٽران ليزر جي مطالعي ۾ ترقي ٿي آهي.

چيني اڪيڊمي آف سائنسز جي فري اليڪٽران ليزر ٽيم مڪمل طور تي هم آهنگ مفت اليڪٽران ليزر جي تحقيق ۾ ترقي ڪئي آهي. شنگھائي سافٽ ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر سهولت جي بنياد تي، چين پاران تجويز ڪيل ايڪو هارمونڪ ڪيسڪيڊ فري اليڪٽران ليزر جي نئين ميڪانيزم جي ڪاميابي سان تصديق ڪئي وئي آهي، ۽ بهترين ڪارڪردگي سان نرم ايڪس ري ڪوهرينٽ ريڊيئيشن حاصل ڪئي وئي آهي. تازو، نتيجا آپٽيڪا ۾ ايڪو-فعال هارمونڪ ڪيسڪيڊ فري اليڪٽران ليزر مان هم آهنگ ۽ الٽرا-شارٽ نرم ايڪس ري پلس جي عنوان هيٺ شايع ڪيا ويا.

ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر دنيا جي جديد ترين روشني ذريعن مان هڪ آهي. هن وقت، گهڻا بين الاقوامي ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر خود-ايمپليفائنگ اسپونٽيونس ايميشن ميڪانيزم (SASE) تي ٻڌل آهن، SASE ۾ تمام گهڻي چوٽي جي چمڪ ۽ فيمٽو ليول الٽرا شارٽ پلس ويڪر ۽ ٻيون بهترين ڪارڪردگي آهي، پر شور ذريعي SASE وائبريشن، ان جي ريڊيئيشن پلس جي هم آهنگي ۽ استحڪام وڌيڪ نه آهي، ايڪس ري بينڊ "ليزر" ناهي. بين الاقوامي فري اليڪٽران ليزر جي ميدان ۾ سڀ کان اهم ترقي جي هدايتن مان هڪ روايتي ليزر معيار سان مڪمل طور تي هم آهنگ ايڪس ري تابڪاري پيدا ڪرڻ آهي، ۽ اهم طريقو ٻاهرين ٻج فري اليڪٽران ليزر آپريٽنگ ميڪانيزم کي استعمال ڪرڻ آهي. ٻاهرين ٻج فري اليڪٽران ليزر جي تابڪاري ٻج ليزر جي خاصيتن کي ورثي ۾ ملي ٿي، ۽ ان ۾ بهترين خاصيتون آهن جهڙوڪ مڪمل هم آهنگي، مرحلو ڪنٽرول ۽ ٻاهرين پمپ ليزر سان درست هم وقت سازي. بهرحال، ٻج ليزر جي طول موج ۽ نبض جي ويڪر جي حد جي ڪري، ٻاهرين ٻج فري اليڪٽران ليزر جي مختصر طول موج ڪوريج ۽ نبض جي ڊيگهه جي ترتيب جي حد محدود آهي. ٻاهرين ٻج کان پاڪ اليڪٽران ليزر جي مختصر طول موج جي ڪوريج کي وڌيڪ وڌائڻ لاءِ، نوان مفت اليڪٽران ليزر آپريٽنگ موڊ جهڙوڪ ايڪو هارمونڪ جنريشن تازو سالن ۾ دنيا ۾ زور سان ترقي ڪئي پئي وڃي.

چين ۾ هاءِ گين فري اليڪٽران ليزر تيار ڪرڻ لاءِ ٻاهرين ٻج کان پاڪ اليڪٽران ليزر مکيه ٽيڪنيڪل رستن مان هڪ آهي. هن وقت، چين ۾ سڀني چئن هاءِ گين فري اليڪٽران ليزر ڊوائيسز ٻاهرين ٻج آپريشن موڊ اختيار ڪيو آهي. شنگھائي ڊيپ الٽراوائليٽ فري اليڪٽران ليزر سهولت ۽ شنگھائي سافٽ ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر سهولت جي بنياد تي، سائنسدانن ڪاميابي سان پهرين بين الاقوامي ايڪو ٽائيپ فري اليڪٽران ليزر لائيٽ ايمپليفڪيشن ۽ پهرين انتهائي الٽراوائليٽ ايڪو ٽائيپ فري اليڪٽران ليزر سيچوريشن ايمپليفڪيشن حاصل ڪئي آهي. ٻاهرين ٻج کان پاڪ اليڪٽران ليزر کي مختصر طول موج تائين وڌيڪ فروغ ڏيڻ لاءِ، ريسرچ ٽيم آزاد طور تي ايڪو هارمونڪ ڪيسڪيڊ سان مڪمل طور تي مربوط فري اليڪٽران ليزر جو هڪ نئون ميڪانيزم پيش ڪيو، جنهن کي شنگھائي سافٽ ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر ڊوائيس بنيادي اسڪيم طور اختيار ڪيو، ۽ اصول جي تصديق کان وٺي نرم ايڪس ري بينڊ ۾ روشني ايمپليفڪيشن تائين سڄو عمل مڪمل ڪيو. تحقيق جا نتيجا ڏيکارين ٿا ته روايتي خارجي ٻج جي قسم جي هلندڙ ميڪانيزم جي مقابلي ۾، هن ميڪانيزم ۾ تمام بهترين اسپيڪٽرل خاصيتون آهن، الٽرا فاسٽ ايڪس ري پلس تشخيص ٽيڪنالاجي جي آزاد ترقي جي محققن جي اپنائڻ ذريعي (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027)، نبض جي ڊيگهه ڪنٽرول ۽ الٽرا فاسٽ پلس جنريشن ۾ هن نئين ميڪانيزم جي اعليٰ ڪارڪردگي جي وڌيڪ تصديق ڪئي وئي آهي. لاڳاپيل تحقيق جا نتيجا سب نانو ميٽر بينڊ ۾ مڪمل طور تي مربوط مفت اليڪٽران ليزر جي پيداوار لاءِ هڪ ممڪن ٽيڪنيڪل رستو فراهم ڪن ٿا، ۽ ايڪس ري نان لائنر آپٽڪس ۽ الٽرا فاسٽ فزيڪل ڪيمسٽري جي شعبن لاءِ هڪ مثالي تحقيقي اوزار فراهم ڪندا.

ايڪو هارمونڪ ڪيسڪيڊ فري اليڪٽران ليزر ۾ بهترين اسپيڪٽرل ڪارڪردگي آهي: کاٻي تصوير روايتي ڪيسڪيڊ موڊ آهي، ۽ ساڄي تصوير ايڪو هارمونڪ ڪيسڪيڊ موڊ آهي.

ايڪس ري نبض جي ڊيگهه جي ترتيب ۽ الٽرا فاسٽ نبض جي پيداوار کي ايڪو هارمونڪ ڪيسڪيڊ ذريعي محسوس ڪري سگهجي ٿو.