Lazerê pir bilezji bo zanista attoçirkeyan
Niha, pulsên attoçirkeyan bi giranî bi rêya çêkirina harmonîkên rêza bilind (HHG) ku ji hêla zeviyên bihêz ve têne ajotin têne bidestxistin. Esasê çêkirina wan dikare wekî elektronên ku ji hêla zeviyek elektrîkî ya lazer a bihêz ve têne iyonîzekirin, lezandin û ji nû ve têne hevgirtin da ku enerjiyê berdin, bi vî rengî pulsên XUV yên attoçirkeyan derdixin.
Ji ber vê yekê, derana attoçirkeyan li hember firehiya pulsê, enerjiyê, dirêjahiya pêlê û rêjeya dubarekirinê pir hesas e.lazerê ajotinê(Lazera pir bilez): firehiya pulsa kurttir ji bo veqetandina pulsên attoçirkeyan sûdmend e, enerjiya bilindtir îyonîzasyon û karîgeriyê baştir dike, dirêjahiya pêlê ya dirêjtir enerjiya qutkirinê zêde dike lê karîgeriya veguherînê bi girîngî kêm dike, û rêjeya dubarekirina bilindtir rêjeya sînyalê-deng baştir dike lê ji hêla enerjiya pulsa yekane ve sînordar e. Serlêdanên cûda (wek mîkroskopiya elektronê, spektroskopiya vegirtina tîrêjên X, jimartina tesadufî, hwd.) li ser endeksa pulsa attoçirkeyan tekezên cûda dikin, ku hewcedariyên cihêreng û berfireh ji bo ajotina lazeran derdixe pêş. Baştirkirina performansa lazerên ajotinê ji bo karanîna di zanista attoçirkeyan de girîng e.
Çar rêyên teknolojîk ên bingehîn ji bo baştirkirina performansa lazerên ajotinê (lazera ultra bilez)
1. Enerjiya Bilindtir: Ji bo derbaskirina karîgeriya veguherîna nizm a HHG û bidestxistina pulsên atoçirkeyî yên bi rêjeya bilind hatiye sêwirandin. Pêşveçûna teknolojîk ji amplîfîkasyona pulsa çirpkirî ya kevneşopî (CPA) ber bi malbata amplîfîkasyona parametrîk a optîkî ve çûye, di nav de amplîfîkasyona pulsa çirpkirî ya parametrîk a optîkî (OPCPA), OPA ya çirpkirî ya dualî (DC-OPA), OPA ya qada frekansê (FOPA), û OPCPA ya hevahengiya qonaxa kvazî (QPCPA). Têkelkirina teknîkên senteza tîrêjê ya hevgirtî (CBC) û amplîfîkasyona dabeşkirina pulsê (DPA) ji bo derbaskirina sînorên fîzîkî yên amplîfîkatorên yek kanalî, wekî bandorên germî û zirara ne-xêzik, û bidestxistina derana enerjiya asta Joule.
2. Firehiya pulsê ya kurttir: Ji bo çêkirina pulsên attoçirkeyî yên îzolekirî hatine sêwirandin ku dikarin ji bo analîzkirina dînamîkên elektronîkî werin bikar anîn, ku hewceyê pulsên ajotinê yên hindik an jî kêmtir periyodîk û qonaxa zarfê ya hilgirê stabîl (CEP) heye. Teknolojiyên sereke karanîna teknîkên zextkirina piştî xêzikî yên ne-xêzikî yên wekî fîbera navika vala (HCF), fîlima pir-tenik (MPSC), û valahiya pir-kanal (MPC) ji bo zextkirina firehiya pulsê bo dirêjahiyên pir kurt vedihewîne. Stabîliya CEP bi karanîna interferometreyek f-2f tê pîvandin û bi rêya paşveçûn/pêşveçûna çalak (wek AOFS, AOPDF) an mekanîzmayên xwe-stabîlkirina hemî-optîkî yên pasîf li ser bingeha pêvajoyên cûdahiya frekansê tê bidestxistin.
3. Dirêjahiya pêlê ya dirêjtir: Hatiye sêwirandin da ku enerjiya fotonê ya attoçirkeyan ji bo wênekirina biyomolekulan bişîne benda "pencereya avê". Sê rêyên sereke yên teknolojîk ev in:
Zêdebûna parametrîk a optîkî (OPA) û kaskada wê: Ew çareseriya sereke ye di rêza dirêjahiya pêlê ya 1-5 μ m de, bi karanîna krîstalên wekî BiBO û MgO: LN; > Ji bo benda dirêjahiya pêlê ya 5 μ m krîstalên wekî ZGP û LiGaS₂ hewce ne.
Çêkirina Frekansa Cûda (DFG) û Frekansa Cûda ya Navbera Pulsê (IPDFG): dikarin çavkaniyên tovê bi îstîqrara CEP-ya pasîf peyda bikin.
Teknolojiya lazerê rasterast, wek lazerên kalkogenîd ên bi metala veguhêz a dopkirî ya Cr: ZnS/Se, wekî "safîra tîtanyûma navîn a înfrared" tê zanîn û xwedî avantajên avahiya kompakt û karîgeriya bilind e.
4. Rêjeya dubarekirina bilindtir: armanc ew e ku rêjeya sînyala-deng û karîgeriya bidestxistina daneyan baştir bike, û sînorkirinên bandorên barkirina fezayê çareser bike. Du rêyên sereke:
Teknolojiya kavîlên bi rezonansa pêşkeftî: Bikaranîna kavîlên rezonansa rastbûna bilind ji bo zêdekirina hêza herî bilind a pulsên frekansên dubare yên asta megahertz ji bo ajotina HHG, di warên wekî şaneyên frekansa XUV de hatiye sepandin, lê çêkirina pulsên attoçirke yên îzolekirî hîn jî dibe sedema pirsgirêkan.
Rêjeya dubarekirina bilind ûlazerê bi hêza bilindAjokera rasterast, tevî OPCPA, fîber CPA bi hev re bi kompresyoneke post-xêzik a ne-xêzik, û osîlatora fîlma zirav, bi rêjeya dubarekirina 100 kHz hilberîna pulsa atoçirkeyê ya îzolekirî bi dest xistiye.
Dema şandinê: 16ê Adarê, 2026