منفرد ultrafast ليزر حصو ٻه

منفردانتهائي تيز ليزرحصو ٻيو

منتشر ۽ نبض پکيڙڻ: گروپ دير جي پکيڙ
الٽرا فاسٽ ليزر استعمال ڪرڻ وقت سڀ کان وڌيڪ مشڪل ٽيڪنيڪل چئلينجن مان هڪ آهي الٽرا شارٽ پلس جي مدت کي برقرار رکڻ جو شروعاتي طور تي خارج ٿيلليزر. الٽرا فاسٽ دال وقت جي تحريف لاءِ تمام گهڻي حساس هوندي آهي، جنهن ڪري دال گهڻي ٿيندي آهي. اهو اثر وڌيڪ خراب ٿئي ٿو جيئن شروعاتي نبض جو عرصو ننڍو ٿئي ٿو. جڏهن ته الٽرا فاسٽ ليزر 50 سيڪنڊن جي مدي سان نبض کي خارج ڪري سگھن ٿا، انهن کي آئيني ۽ لينس استعمال ڪندي نبض کي حدف واري هنڌ ڏانهن منتقل ڪرڻ لاءِ وقت ۾ وڌائي سگهجي ٿو، يا اڃا به صرف نبض کي هوا ذريعي منتقل ڪري سگهجي ٿو.

هن ڀيري تحريف کي گروپ ڊيليڊ ڊسپريشن (GDD) نالي هڪ ماپ استعمال ڪندي مقدار ۾ شمار ڪيو ويندو آهي، جنهن کي سيڪنڊ آرڊر ڊسپيسريشن پڻ چيو ويندو آهي. حقيقت ۾، اتي پڻ اعلي-آرڊر جي تڪراري شرطون آهن جيڪي الٽرافٽ-ليزر دال جي وقت جي تقسيم کي متاثر ڪري سگھن ٿيون، پر عملي طور تي، اهو عام طور تي صرف GDD جي اثر کي جانچڻ لاء ڪافي آهي. GDD هڪ تعدد-انحصار قدر آهي جيڪو لڪير طور تي ڏنل مواد جي ٿلهي جي تناسب آهي. ٽرانسميشن آپٽڪس جهڙوڪ لينس، ونڊو، ۽ مقصدي اجزاء ۾ عام طور تي مثبت GDD قدر هوندا آهن، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته هڪ ڀيرو دٻيل دال ٽرانسميشن آپٽڪس کي وڌيڪ پلس جي مدت ڏئي سگهي ٿي انهن جي خارج ٿيڻ جي ڀيٽ ۾.ليزر سسٽم. گھٽ تعدد وارا اجزاء (يعني ڊگھي موج جي ڊيگهه) وڌيڪ تيز تعدد سان اجزاء جي ڀيٽ ۾ تيزيء سان پروپيگنڊا ڪن ٿا (يعني، ننڍو واه جي ڊيگهه). جيئن نبض وڌ کان وڌ ماديءَ مان گذري ٿي، تيئن نبض ۾ موج جي ويڪرائي به وقت سان اڳتي وڌندي رهندي. نبض جي مختصر مدتن لاءِ، ۽ ان ڪري وسيع بينڊوڊٿس، اهو اثر وڌيڪ مبالغو ڪيو ويو آهي ۽ نتيجي ۾ نبض جي وقت ۾ اهم تحريف ٿي سگهي ٿي.

الٽرا فاسٽ ليزر ايپليڪيشنون
spectroscopy
الٽرا فاسٽ ليزر ذريعن جي آمد کان وٺي، spectroscopy انهن جي مکيه ايپليڪيشن علائقن مان هڪ آهي. نبض جي مدي کي فيمٽو سيڪنڊن تائين يا ان کان به گهٽ ڪرڻ سان، فزڪس، ڪيمسٽري ۽ حياتيات ۾ متحرڪ عمل جن جو مشاهدو ڪرڻ تاريخي طور تي ناممڪن هو هاڻي حاصل ڪري سگهجي ٿو. اهم عملن مان هڪ آهي ايٽمي حرڪت، ۽ ايٽمي حرڪت جي مشاهدي بنيادي عملن جي سائنسي سمجھ کي بهتر بڻائي ڇڏيو آهي جهڙوڪ ماليڪيولر وائبريشن، ماليڪيولر ڊسڪشن ۽ فوٽوسنٿيٽڪ پروٽين ۾ توانائي جي منتقلي.

بايو اميجنگ
چوٽي-پاور الٽرا فاسٽ ليزر غير لڪير واري عمل کي سپورٽ ڪن ٿا ۽ حياتياتي تصويرن لاءِ ريزوليوشن کي بهتر ڪن ٿا، جهڙوڪ ملٽي فوٽوون مائڪرو اسڪوپي. هڪ گهڻ-فوٽن سسٽم ۾، هڪ حياتياتي وچولي يا فلوروسنٽ ٽارگيٽ مان هڪ غير لڪير سگنل پيدا ڪرڻ لاء، ٻه فوٽوون خلا ۽ وقت ۾ اوورليپ ٿيڻ گهرجن. هي غير لائنر ميڪانيزم اميجنگ ريزوليوشن کي بهتر بڻائي ٿو خاص طور تي پس منظر جي فلورسنس سگنلن کي گهٽائڻ سان جيڪي سنگل فوٽوون عملن جي مطالعي کي متاثر ڪن ٿا. آسان سگنل پس منظر بيان ڪيو ويو آهي. ملٽيفوٽن مائڪرو اسڪوپ جو ننڍڙو اتساهه وارو علائقو پڻ فوٽوٽوڪسيٽي کي روڪي ٿو ۽ نموني کي نقصان گھٽائي ٿو.

شڪل 1: ملٽي فوٽون خوردبيني جي تجربي ۾ بيم جي رستي جو مثال

ليزر مواد پروسيسنگ
الٽرا فاسٽ ليزر ذريعن پڻ ليزر مائڪرو مشيننگ ۽ مادي پروسيسنگ ۾ انقلاب آڻي ڇڏيو آهي ڇاڪاڻ ته منفرد طريقي سان الٽرا شارٽ دال مواد سان رابطو ڪن ٿيون. جيئن اڳ ۾ ذڪر ڪيو ويو آهي، جڏهن LDT تي بحث ڪيو وڃي ٿو، الٽرا فاسٽ نبض جي مدت مواد جي لٽيس ۾ گرمي جي ڦهلائڻ جي وقت جي ماپ کان تيز آهي. Ultrafast lasers جي ڀيٽ ۾ هڪ تمام ننڍو گرمي متاثر زون پيداnanosecond pulsed lasers, نتيجي ۾ گهٽ incision نقصان ۽ وڌيڪ صحيح مشيني. اهو اصول طبي ايپليڪيشنن تي پڻ لاڳو ٿئي ٿو، جتي الٽرافٽ-ليزر ڪٽڻ جي وڌايل سڌائي ڀرپاسي جي ٽشوز کي نقصان پهچائڻ ۾ مدد ڪري ٿي ۽ ليزر سرجري دوران مريض جي تجربي کي بهتر بڻائي ٿي.

Attosecond دال: الٽرا فاسٽ ليزرز جو مستقبل
جيئن ته ريسرچ الٽرا فاسٽ ليزرز کي اڳتي وڌائڻ لاءِ جاري آهي، ننڍڙن نبض جي مدي وارن سان نوان ۽ بهتر روشني جا وسيلا ٺاهيا پيا وڃن. تيز فزيڪل عملن ۾ بصيرت حاصل ڪرڻ لاءِ، ڪيترائي محقق ائٽس سيڪنڊ پلس جي نسل تي ڌيان ڏئي رهيا آهن - انتهائي الٽراوائلٽ (XUV) موج جي ڊيگهه جي حد ۾ اٽڪل 10-18 s. Attosecond نبض اليڪٽران موشن جي ٽريڪنگ جي اجازت ڏين ٿا ۽ اسان جي اليڪٽرانڪ ڍانچي ۽ ڪوانٽم ميڪنڪس جي سمجھ کي بهتر بڻائين ٿا. جڏهن ته XUV attosecond lasers جي صنعتي عملن ۾ انضمام اڃا تائين اهم ترقي ڪئي آهي، فيلڊ ۾ جاري تحقيق ۽ ترقي تقريبن يقيني طور تي هن ٽيڪنالاجي کي ليبارٽري کان ٻاهر ۽ پيداوار ڏانهن ڌڪيندي، جيئن ته فيمٽو سيڪنڊ ۽ پيڪوسڪنڊ سان معاملو ڪيو ويو آهي.ليزر ذريعن.