الٽرا هاءِ ريپٽيشن ريٽ پلسڊ ليزر

الٽرا هاءِ ريپٽيشن ريٽ پلسڊ ليزر

روشني ۽ مادي جي وچ ۾ رابطي جي خوردبيني دنيا ۾، الٽرا هاءِ ريپٽيشن ريٽ پلسز (UHRPs) وقت جي صحيح حڪمرانن جي طور تي ڪم ڪن ٿا - اهي هڪ ارب ڀيرا في سيڪنڊ (1GHz) کان وڌيڪ تي oscillate ڪن ٿا، اسپيڪٽرل اميجنگ ۾ ڪينسر سيلز جي ماليڪيولر فنگر پرنٽس کي پڪڙيندا آهن، آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ۾ وڏي مقدار ۾ ڊيٽا کڻندا آهن، ۽ ٽيلي اسڪوپ ۾ تارن جي طول موج جي ڪوآرڊينيٽس کي ڪيليبريٽ ڪندا آهن. خاص طور تي ليڊر جي ڳولا جي طول و عرض جي ليپ ۾، ٽيرا هرٽز الٽرا هاءِ ريپٽيشن ريٽ پلسڊ ليزر (100-300 GHz) مداخلت واري پرت ۾ داخل ٿيڻ لاءِ طاقتور اوزار بڻجي رهيا آهن، فوٽون سطح تي اسپيٽيوٽيمپورل مينيپوليشن پاور سان ٽي-ڊائيمنشنل تصور جي حدن کي ٻيهر شڪل ڏئي رهيا آهن. هن وقت، مصنوعي مائڪرو اسٽرڪچر استعمال ڪرڻ، جهڙوڪ مائڪرو-رنگ ڪيفيٽس جن کي چار-ويو مکسنگ (FWM) پيدا ڪرڻ لاءِ نانو اسڪيل پروسيسنگ جي درستگي جي ضرورت هوندي آهي، الٽرا هاءِ ريپٽيشن ريٽ آپٽيڪل پلسز حاصل ڪرڻ لاءِ مکيه طريقن مان هڪ آهي. سائنسدان الٽرا فائن اسٽرڪچرز جي پروسيسنگ ۾ انجنيئرنگ مسئلن کي حل ڪرڻ تي ڌيان ڏئي رهيا آهن، نبض جي شروعات دوران فريڪوئنسي ٽيوننگ جو مسئلو، ۽ نبض جي پيداوار کان پوءِ تبديلي جي ڪارڪردگي جو مسئلو. ٻيو طريقو اهو آهي ته انتهائي غير لڪير فائبر استعمال ڪيا وڃن ۽ UHRPs کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ ليزر ڪيفي اندر ماڊوليشن انسٽيبليٽي اثر يا FWM اثر استعمال ڪيو وڃي. اڃا تائين، اسان کي اڃا تائين هڪ وڌيڪ ماهر "ٽائيم شيپر" جي ضرورت آهي.

الٽرا فاسٽ دالون کي انجيڪٽ ڪري UHRP پيدا ڪرڻ جي عمل کي ڊسيپيٽو FWM اثر کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ "الٽرا فاسٽ اگنيشن" طور بيان ڪيو ويو آهي. مٿي ذڪر ڪيل مصنوعي مائڪرورنگ ڪيويٽي اسڪيم کان مختلف جنهن کي مسلسل پمپنگ، نبض جي پيداوار کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ ڊيٽوننگ جي صحيح ترتيب، ۽ FWM حد کي گهٽائڻ لاءِ انتهائي غير لڪير ميڊيا جي استعمال جي ضرورت آهي، هي "اگنيشن" سڌو سنئون FWM کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ الٽرا فاسٽ دالون جي چوٽي جي طاقت جي خاصيتن تي ڀاڙي ٿو، ۽ "اگنيشن آف" کان پوءِ، خود برقرار UHRP حاصل ڪريو.

شڪل 1 ۾ نبض جي خود تنظيم حاصل ڪرڻ جي بنيادي ميڪانيزم کي واضح ڪيو ويو آهي جيڪو الٽرا فاسٽ ٻج جي نبض جي جوش جي بنياد تي ڊسيپيٽو فائبر رنگ ڪيفيٽس جي بنياد تي آهي. ٻاهرين طور تي انجيڪٽ ٿيل الٽرا شارٽ ٻج جي نبض (پيريڊ T0، ريپيٽيشن فريڪوئنسي F) ڊسيپيٽيشن ڪيفي اندر هڪ اعليٰ طاقت واري نبض جي ميدان کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ "اگنيشن سورس" طور ڪم ڪري ٿو. انٽرا سيلولر گين ماڊيول اسپيڪٽرل شيپر سان هم آهنگي ۾ ڪم ڪري ٿو ته جيئن ٻج جي نبض جي توانائي کي وقت جي فريڪوئنسي ڊومين ۾ گڏيل ضابطي ذريعي ڪنگڻ جي شڪل واري اسپيڪٽرل ردعمل ۾ تبديل ڪري سگهجي. هي عمل روايتي مسلسل پمپنگ جي حدن کي ٽوڙي ٿو: ٻج جي نبض بند ٿي ويندي آهي جڏهن اهو ڊسيپيٽيشن FWM حد تائين پهچي ٿو، ۽ ڊسيپيٽيشن ڪيفي حاصل ڪرڻ ۽ نقصان جي متحرڪ توازن ذريعي نبض جي خود تنظيمي حالت کي برقرار رکي ٿي، نبض جي ورجائڻ جي فريڪوئنسي Fs آهي (انٽرنڪ فريڪوئنسي FF ۽ ڪيفي جي مدت T جي مطابق).

هن مطالعي ۾ نظرياتي تصديق پڻ ڪئي وئي. تجرباتي سيٽ اپ ۾ اختيار ڪيل پيرا ميٽرز جي بنياد تي ۽ 1ps سانالٽرا فاسٽ نبض ليزرشروعاتي فيلڊ جي طور تي، ليزر ڪيفيٽي اندر نبض جي وقت جي ڊومين ۽ فريڪوئنسي جي ارتقا جي عمل تي عددي تخليق ڪئي وئي. اهو مليو ته نبض ٽن مرحلن مان گذريو: نبض جي ورهاست، نبض جي دوراني اوسيليشن، ۽ پوري ليزر ڪيفيٽي ۾ نبض جي هڪجهڙائي ورهاست. هي عددي نتيجو پڻ مڪمل طور تي خود منظم خاصيتن جي تصديق ڪري ٿو.نبض ليزر.

الٽرا فاسٽ سيڊ پلس اگنيشن ذريعي ڊسيپيٽو فائبر رنگ ڪيفيٽي اندر چار-ويج ميڪنگ اثر کي متحرڪ ڪندي، سب-THZ الٽرا-هاءِ ريپيٽيشن فريڪوئنسي پلسز (سيڊ ٽرننگ آف ڪرڻ کان پوءِ 0.5W پاور جو مستحڪم آئوٽ پُٽ) جي خود-منظم پيداوار ۽ سار سنڀال ڪاميابي سان حاصل ڪئي وئي، جيڪا لائيڊر فيلڊ لاءِ هڪ نئين قسم جي روشني جو ذريعو فراهم ڪري ٿي: ان جي سب-THZ ليول ري فريڪوئنسي پوائنٽ ڪلائوڊ ريزوليوشن کي ملي ميٽر ليول تائين وڌائي سگھي ٿي. پلس خود-سسٽيننگ فيچر سسٽم جي توانائي جي استعمال کي خاص طور تي گھٽائي ٿو. آل فائبر structure 1.5 μm اکين جي حفاظت واري بينڊ ۾ اعليٰ استحڪام آپريشن کي يقيني بڻائي ٿو. مستقبل ڏانهن ڏسندي، هي ٽيڪنالاجي گاڏين تي لڳل لائيڊر جي ارتقا کي ننڍي ڪرڻ (MZI مائڪرو فلٽرن جي بنياد تي) ۽ ڊگهي رينج جي ڳولا (پاور جي توسيع > 1W تائين) ڏانهن وڌائڻ جي اميد رکي ٿي، ۽ ملٽي-ويولٿ ڪوآرڊينيٽڊ اگنيشن ۽ انٽيليجنٽ ريگيوليشن ذريعي پيچيده ماحول جي تصور جي گهرجن کي وڌيڪ ترتيب ڏيندي.