Ronahiya xuya ya bin-20 femtoçirkeyançavkaniya lazerê ya pulsasyonkirî ya mîhengkirî
Di demên dawî de, tîmek lêkolînê ji Keyaniya Yekbûyî lêkolînek nûjen weşand, û ragihand ku wan bi serkeftî amûrek ronahiya dîtbar a asta megawatt a bin-20 femtoçirkeyan pêşxistiye.çavkaniya lazerê ya pulsasyonîEv çavkaniya lazerê ya pulsasyonî, pir bilezlazerê fîberêEv sîstem dikare pulsên bi dirêjahiya pêlên mîhengkirî, demên pir kurt, enerjiyên heta 39 nanojoulan, û hêza lûtkeyê ya ji 2 megawat derbas dibe çêbike, ku ji bo qadên wekî spektroskopiya pir bilez, wênekirina biyolojîkî, û hilberandina pîşesaziyê perspektîfên serîlêdanê yên nû vedike.
Xala sereke ya vê teknolojiyê di berhevkirina du rêbazên pêşketî de ye: "Amplîfîkasyona ne-xêzik a Birêvebirî ya Qezenckirinê (GMNA)" û "Weşandina Pêla Belavbûna Rezonansê (RDW)". Berê, ji bo bidestxistina pulsên ultrakurt ên bi vî rengî yên performansa bilind, bi gelemperî lazerên tîtanîum-safîr ên biha û tevlihev an amplîfîkatorên parametrîk ên optîkî hewce bûn. Ev cîhaz ne tenê biha, giran û dijwar bûn ku werin parastin, lê di heman demê de bi rêjeyên dubarekirina kêm û rêzeyên mîhengkirinê ve jî sînordar bûn. Çareseriya hemî-fîberê ya ku vê carê hatî pêşxistin ne tenê mîmariya pergalê bi girîngî hêsan dike lê di heman demê de lêçûn û tevliheviyê jî pir kêm dike. Ew dihêle ku rasterast hilberîna bin-20 femtoçirkeyan, ku ji 400 heta 700 nanometre û ji pulsên hêza bilind wêdetir bi frekansek dubarekirina bilind a 4.8 MHz ve were mîheng kirin, were çêkirin. Tîma lêkolînê ev pêşketin bi rêya mîmariya pergalê ya bi sêwirana rast bi dest xist. Pêşîn, wan osîlatorek fîbera ytterbium a bi moda kilîtkirî ya parastina polarîzasyonê ya bi tevahî li ser bingeha neynika zengila amplîfîkasyona ne-xêzik (NALM) wekî çavkaniya tovê bikar anî. Ev sêwirandin ne tenê aramiya demdirêj a pergalê misoger dike, lê di heman demê de ji pirsgirêka hilweşîna vegirên têrbûyî yên fîzîkî jî dûr dikeve. Piştî pêş-amplîfîkasyon û zextkirina pulsan, pulsên tov di qonaxa GMNA de têne danîn. GMNA modûlasyona xwe-qonax û belavkirina qezenca asîmetrîk a dirêjahî di fîberên optîkî de bikar tîne da ku berfirehbûna spektral bi dest bixe û pulsên ultrakurt bi çirpên xêzikî yên hema hema bêkêmasî çêbike, ku di dawiyê de bi rêya cotên gratingê digihîjin bin-40 femtoçirkeyan. Di qonaxa çêkirina RDW de, lêkolîneran fîberên vala yên dij-rezonansê yên neh-rezonator ên ku xwe-sêwirandin û çêkirine bikar anîn. Ev celeb fîbera optîkî di benda pulsa pompê û herêma ronahiya xuya de windahiyek pir kêm heye, ku dihêle ku enerjî bi bandor ji pompê veguhere pêla belavbûyî û ji destwerdana ku ji hêla benda rezonansê ya windabûna bilind ve çêdibe dûr dikeve. Di bin şert û mercên çêtirîn de, enerjiya pulsa pêla belavbûnê ya ji hêla pergalê ve dikare bigihîje 39 nanojoulan, firehiya pulsa herî kurt dikare bigihîje 13 femtoçirkeyan, hêza herî zêde dikare bigihîje 2.2 megawatt, û karîgeriya veguherîna enerjiyê dikare bigihîje %13. Ya balkêştir ew e ku bi verastkirina zexta gazê û parametreyên fîberê, pergal dikare bi hêsanî ber bi bandên ultraviyole û înfrared ve were dirêj kirin, û mîhengkirina fireh ji ultraviyole ya kûr ber bi înfrared ve pêk tîne.
Ev lêkolîn ne tenê di warê bingehîn ê fotonîkê de girîngiyek girîng digire, lê di heman demê de ji bo warên pîşesazî û serîlêdanê rewşek nû vedike. Mînakî, di warên wekî wênekirina mîkroskopa pir-foton, spektroskopiya dem-çareser a ultra-lez, pêvajoya materyalan, dermanê rastîn, û lêkolîna optîka ne-xêzik a ultra-lez, ev celeb çavkaniya ronahiya ultra-lez a kompakt, bikêrhatî û erzan a nû dê amûr û nermbûnek bêhempa ji bikarhêneran re peyda bike. Bi taybetî di senaryoyên ku rêjeyên dubarekirina bilind, hêza lûtkeyê û pulsên ultra-kurt hewce dikin, ev teknoloji bê guman reqabettir e û potansiyela pêşvebirinê ya mezintir heye li gorî pergalên tîtanîum-safîr ên kevneşopî an jî pergalên amplîfîkasyona parametrîk a optîkî.
Di pêşerojê de, tîma lêkolînê plan dike ku pergalê bêtir çêtir bike, wekî entegrekirina mîmariya heyî ku gelek pêkhateyên optîkî yên cîhê azad dihewîne nav fîberên optîkî, an jî karanîna osîlatorek Mamyshev a yekane ji bo şûna kombînasyona osîlator û amplîfîkatorê ya heyî, da ku mînyaturîzasyon û entegrekirina pergalê pêk bîne. Wekî din, bi adaptekirina celebên cûda yên fîberên dij-rezonansê, danasîna gazên çalak ên Raman û modulên duqatkirina frekansê, tê payîn ku ev sîstem ber bi bandek firehtir ve were berfireh kirin, çareseriyên lazer ên hemî-fîber, firehband, ultrafast ji bo gelek warên wekî ultraviyole, ronahiya xuya û înfrared peyda bike.
Wêne 1. Nexşeya şematîk a mîhengkirina lazera pulsasyonî
Dema weşandinê: 28ê Gulana 2025an