منفرد ultrafast ليزر حصو هڪ

منفردانتهائي تيز ليزرحصو پهريون

ultrafast جي منفرد خاصيتونليزر
الٽرا-شارٽ پلس جو مدو الٽرا فاسٽ ليزرز انهن سسٽمن کي منفرد خاصيتون ڏئي ٿو جيڪي انهن کي ڊگھي نبض يا مسلسل-لڀ (CW) ليزرن کان ڌار ڪن ٿيون. اهڙي مختصر نبض پيدا ڪرڻ لاء، هڪ وسيع اسپيڪٽرم بينڊوڊٿ جي ضرورت آهي. نبض جي شڪل ۽ مرڪزي موج جي ڊيگهه گھٽ ۾ گھٽ بينڊوڊٿ کي طئي ڪري ٿي جيڪا خاص مدت جي نبض پيدا ڪرڻ جي ضرورت آهي. عام طور تي، هي تعلق وقت-بينڊوڊٿ پراڊڪٽ (TBP) جي لحاظ سان بيان ڪيو ويو آهي، جيڪو غير يقيني اصول مان نڪتل آهي. گاس جي نبض جو TBP ھيٺ ڏنل فارمولا سان ڏنل آھي: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ نبض جي مدت آهي ۽ Δv تعدد بينڊوڊٿ آهي. جوهر ۾، مساوات ڏيکاري ٿو ته اسپيڪٽرم بينڊوڊٿ ۽ نبض جي مدت جي وچ ۾ هڪ الٽي تعلق آهي، مطلب ته جيئن نبض جي مدت گهٽجي ٿي، بينڊوڊٿ پيدا ڪرڻ جي ضرورت آهي انهي نبض وڌائي ٿي. شڪل 1 بيان ڪري ٿو گھٽ ۾ گھٽ بينڊوڊٿ جي ضرورت آھي گھڻن مختلف نبض جي دورن کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ.

شڪل 1: سپورٽ ڪرڻ لاءِ گھٽ ۾ گھٽ اسپيڪٽرل بينڊوڊٿ گھربل آھيليزر دال10 پي ايس (سائي)، 500 fs (نيرو)، ۽ 50 fs (ڳاڙھو)

الٽرا فاسٽ ليزرز جا ٽيڪنيڪل چئلينج
توهان جي سسٽم ۾ وسيع اسپيڪٽرل بينڊوڊٿ، چوٽي جي طاقت، ۽ الٽرا فاسٽ ليزرز جي مختصر نبض جي مدت کي صحيح طور تي منظم ڪيو وڃي. گهڻو ڪري، انهن چئلينجن جو هڪ آسان حل آهي ليزر جي وسيع اسپيڪٽرم جي پيداوار. جيڪڏهن توهان ماضي ۾ بنيادي طور تي ڊگھي نبض يا لڳاتار-ويو ليزر استعمال ڪيا آهن، توهان جي آپٽيڪل اجزاء جو موجوده اسٽاڪ الٽرا فاسٽ دال جي مڪمل بينڊوڊٿ کي ظاهر ڪرڻ يا منتقل ڪرڻ جي قابل نه هوندو.

ليزر نقصان جي حد
وڌيڪ روايتي ليزر ذريعن جي مقابلي ۾ الٽرا فاسٽ آپٽڪس پڻ خاص طور تي مختلف ۽ وڌيڪ ڏکيو آهي ليزر نقصان جي حد (LDT) کي نيويگيٽ ڪرڻ. جڏهن آپٽڪس مهيا ڪيا ويا آهنnanosecond pulsed lasers، LDT قدر عام طور تي 5-10 J/cm2 جي ترتيب ۾ آهن. الٽرا فاسٽ آپٽڪس لاءِ، هن ماپ جا قدر عملي طور تي اڻ ٻڌايل آهن، ڇو ته LDT قدرن جو وڌيڪ امڪان آهي <1 J/cm2 جي آرڊر تي، عام طور تي 0.3 J/cm2 جي ويجهو. مختلف نبض جي دورن جي تحت LDT طول و عرض جي اهم تبديلي نبض جي مدت جي بنياد تي ليزر نقصان جي ميڪانيزم جو نتيجو آهي. nanosecond lasers يا وڌيڪ لاءpulsed lasers، مکيه ميڪانيزم جيڪو نقصان پهچائيندو آهي حرارتي حرڪت آهي. جي ڪوٽنگ ۽ substrate موادبصري ڊوائيسزواقع فوٽونز کي جذب ڪري انهن کي گرم ڪري ٿو. هي مواد جي ڪرسٽل جالي جي تحريف جي ڪري سگھي ٿو. حرارتي توسيع، ڦاٽڻ، پگھلڻ ۽ لٽيس اسٽرين انهن جا عام حرارتي نقصان جا طريقا آهن.ليزر ذريعن.

بهرحال، الٽرا فاسٽ ليزرن لاءِ، نبض جو عرصو پاڻ کي ليزر کان مادي لٽيس تائين گرميءَ جي منتقلي جي وقت جي پيماني کان وڌيڪ تيز هوندو آهي، تنهن ڪري حرارتي اثر ليزر-حوصلي واري نقصان جو بنيادي سبب ناهي. ان جي بدران، الٽرا فاسٽ ليزر جي چوٽي طاقت نقصان واري ميڪانيزم کي غير لائنر پروسيس ۾ تبديل ڪري ٿي جهڙوڪ ملٽي فوٽون جذب ۽ آئنائيزيشن. اهو ئي سبب آهي ته اهو ممڪن ناهي ته صرف هڪ نانو سيڪنڊ پلس جي LDT جي درجه بندي کي هڪ الٽرا فاسٽ نبض تائين محدود ڪيو وڃي، ڇاڪاڻ ته نقصان جو جسماني ميڪانيزم مختلف آهي. تنهن ڪري، استعمال جي ساڳين حالتن هيٺ (مثال طور، موج جي ڊيگهه، نبض جي مدت، ۽ ورجائي جي شرح)، ڪافي اعلي LDT ريٽنگ سان هڪ آپٽيڪل ڊوائيس توهان جي مخصوص ايپليڪيشن لاء بهترين آپٽيڪل ڊوائيس هوندو. مختلف حالتن ۾ آزمائشي نظريا سسٽم ۾ ساڳيا آپٽڪس جي حقيقي ڪارڪردگي جو نمائندو نه آهن.

شڪل 1: مختلف نبض جي دورن سان ليزر انڊسڊ نقصان جي ميڪانيزم