Leza pulsê ya lazera ultrakurt a pir bihêz biguherîne

Leza pulsê biguherînelazera ultrakurt a pir bihêz

Lazerên super ultra-kurt bi gelemperî ji bo pulsên lazerê yên bi firehiya pulsan deh û sedan femtoçirkeyan, hêza lûtkeyê terawat û petawat, û şîdeta ronahiya wan a fokuskirî ji 1018 W/cm2 derbas dibe, têne bikar anîn. Lazera super ultra-kurt û çavkaniya tîrêjên super ên ku ji hêla wê ve têne çêkirin û çavkaniya perçeyên enerjiya bilind di gelek warên lêkolînên bingehîn de wekî fîzîka enerjiya bilind, fîzîka perçeyan, fîzîka plazmayê, fîzîka nukleerî û astrofîzîk xwedî nirxek fireh a serîlêdanê ne, û encamên lêkolînên zanistî dikarin ji bo pîşesaziyên teknolojiya bilind ên têkildar, tenduristiya bijîşkî, enerjiya jîngehê û ewlehiya parastina neteweyî xizmet bikin. Ji dema dahênana teknolojiya zêdekirina pulsa çirpkirî di sala 1985-an de, derketina holê ya yekem watt lêdanê ya cîhanêlazerdi sala 1996an de û temamkirina yekem lazera 10-watt a cîhanê di sala 2017an de, balê dikişîne ser lazera super ultra-kurt di demên berê de bi giranî li ser bidestxistina "ronahiya herî dijwar" bû. Di salên dawî de, lêkolînan nîşan dane ku di bin şertê parastina pulsên super lazer de, heke leza veguhestina pulsê ya lazera super ultra-kurt were kontrol kirin, ew dikare bi nîvê hewildanê di hin sepanên fîzîkî de du qat encam bide, ku tê çaverê kirin ku pîvana super ultra-kurt kêm bike.cîhazên lazerê, lê bandora wê di ceribandinên fîzîka lazerê yên zeviya bilind de baştir dike.

Çewtbûna pêşiya pulsê ya lazera ultrakurt a pir bihêz
Ji bo ku hêza herî zêde di bin enerjiya sînorkirî de were bidestxistin, firehiya pulsê bi zêdekirina bandwidtha qezencê tê kêmkirin bo 20~30 femtoçirkeyan. Enerjiya pulsê ya lazera ultrakurt a 10-çeng-watt a niha bi qasî 300 joules e, û asta zirara nizm a tora kompresorê dihêle ku vebûna tîrêjê bi gelemperî ji 300 mm mezintir be. Tîrêjên pulsê bi firehiya pulsê ya 20~30 femtoçirkeyan û vebûna 300 mm bi hêsanî dikarin xirabûna hevberdana cihî-demkî, nemaze xirabûna eniya pulsê hilgirin. Wêne 1 (a) veqetandina cihî-demkî ya eniya pulsê û eniya qonaxê ya ji ber belavbûna rola tîrêjê nîşan dide, û ya berê "meyleke cihî-demkî" ya li gorî ya paşîn nîşan dide. Ya din "xêzbûna fezayî-demkî" ya tevlihevtir e ku ji ber pergala lensê çêdibe. Wêne 1 (b) bandorên eniya pulsê ya îdeal, eniya pulsê ya meyldar û eniya pulsê ya çemkirî li ser xirabûna cihî-demkî ya zeviya ronahiyê ya li ser hedefê nîşan dide. Di encamê de, şiddeta ronahiya fokuskirî pir kêm dibe, ku ji bo sepandina zeviya bihêz a lazera super ultra-kurt ne guncaw e.

WÊNE 1 (a) xwarbûna pêşiya pulsê ya ji ber prîzma û şebekeyê, û (b) bandora xirabûna pêşiya pulsê li ser qada ronahiyê ya cîh-demê li ser hedefê

Kontrola leza pulsê ya ultra-bihêzlazera ultrakurt
Niha, tîrêjên Bessel ên ku ji hêla pêlên fire yên bi hevberdana konîk ve têne hilberandin, di fîzîka lazerê ya qada bilind de nirxek serîlêdanê nîşan dane. Ger tîrêjek pulsasyonê ya konîk a li ser hev belavbûnek pêşiya pulsê ya eksîsîmetrîk hebe, wê hingê şîdeta navenda geometrîkî ya pakêta pêla tîrêjên X-ê ya çêkirî wekî ku di Wêne 2-an de tê xuyang kirin dikare superluminal sabît, subluminal sabît, superluminal lezkirî, û subluminal hêdîkirî be. Tewra tevliheviya neynika deformasyonê û modulatorê ronahiya fezayî ya celebê qonaxê jî dikare şeklê fezayî-demkî yê keyfî yê pêşiya pulsê hilberîne, û dûv re leza veguhestinê ya kontrolkirî ya keyfî hilberîne. Bandora fîzîkî ya jorîn û teknolojiya modûlasyonê ya wê dikare "tehrîkkirina" pêşiya pulsê veguherîne "kontrol" ya pêşiya pulsê, û dûv re armanca modulkirina leza veguhestinê ya lazerê ultra-kurt ê ultra-bihêz pêk bîne.

WÊNE 2 Pulsên ronahiyê yên ronahî yên (a) yên ji ronahiyê bileztir ên domdar, (b) yên bin-ronahî yên domdar, (c) yên ji ronahiyê bileztir, û (d) yên ji hêla superpozîsyonê ve hatine çêkirin, di navenda geometrîk a herêma superpozîsyonê de ne.

Her çend kifşkirina xirabûna pêşiyê pulsê ji lazera super ultra-kurt zûtir be jî, digel pêşkeftina lazera super ultra-kurt, ew bi berfirehî hatiye nîqaş kirin. Ji bo demek dirêj, ev yek ji bo pêkanîna armanca bingehîn a lazera super ultra-kurt - şîdeta ronahiyê ya fokuskirina ultra-bilind - ne alîkar e, û lêkolîner dixebitin ku cûrbecûr xirabûna pêşiyê pulsê tepeser bikin an jî ji holê rakin. Îro, dema ku "xirandina pêşiyê pulsê" veguheriye "kontrolkirina pêşiyê pulsê", ew bi rêkxistina leza veguhestina lazera super ultra-kurt ve hatîye bidestxistin, ku rê û derfetên nû ji bo sepandina lazera super ultra-kurt di fîzîka lazera zeviya bilind de peyda dike.