Yekanelazera pir bilezbeşa yekem
Taybetmendiyên bêhempa yên ultrafastlazer
Demjimêra pulsa pir kurt a lazerên pir bilez taybetmendiyên bêhempa dide van sîsteman ku wan ji lazerên pulsa dirêj an jî lazerên pêla domdar (CW) cuda dike. Ji bo çêkirina pulsek wusa kurt, bandfirehiyek spektrumek fireh hewce ye. Şêweya pulsê û dirêjahiya pêlê ya navendî bandfirehiya herî kêm a ku ji bo çêkirina pulsên bi demdirêjiyek taybetî hewce ye diyar dike. Bi gelemperî, ev têkilî bi rêya berhema dem-bandfirehiyê (TBP) tê vegotin, ku ji prensîba nezelaliyê tê wergirtin. TBP ya pulsa Gaussian bi formula jêrîn tê dayîn: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ dirêjahiya pulsê ye û Δv jî firehiya frekansê ye. Di bingeh de, hevkêşe nîşan dide ku têkiliyek berevajî di navbera firehiya spektrumê û dirêjahiya pulsê de heye, ev tê vê wateyê ku her ku dirêjahiya pulsê kêm dibe, firehiya frekansê ya ku ji bo çêkirina wê pulsê hewce ye zêde dibe. Wêne 1 firehiya frekansê ya herî kêm a ku ji bo piştgiriya çend demên cûda yên pulsê hewce ye nîşan dide.
Wêne 1: Kêmtirîn bandfirehiya spektral a pêwîst ji bo piştgirîkirinêpulsên lazerêji 10 ps (kesk), 500 fs (şîn), û 50 fs (sor)
Pirsgirêkên teknîkî yên lazerên ultrafast
Divê firehiya fireh a spektral, hêza herî zêde, û dema pulsa kurt a lazerên ultralez di pergala we de bi rêkûpêk were birêvebirin. Pir caran, yek ji çareseriyên herî hêsan ji bo van pirsgirêkan derana fireh a spektral a lazeran e. Ger we di demên berê de bi giranî lazerên pulsa dirêjtir an jî lazerên pêla domdar bikar aniye, dibe ku stoka we ya heyî ya pêkhateyên optîkî nikaribe tevahî firehiya pulsên ultralez nîşan bide an veguhezîne.
Asta zirara lazerê
Optîkên ultrafast di heman demê de li gorî çavkaniyên lazer ên kevneşopî xwedî sînorên zirara lazerê (LDT) yên pir cûda û dijwartir in ku meriv wan bibîne. Dema ku optîk ji bolazerên pulsasyonê yên nanosaniyeyî, Nirxên LDT bi gelemperî di navbera 5-10 J/cm2 de ne. Ji bo optîkên ultrafast, nirxên vê mezinahîyê bi pratîkî nayên bihîstin, ji ber ku nirxên LDT bi îhtîmaleke mezin di navbera <1 J/cm2 de ne, bi gelemperî nêzîkî 0.3 J/cm2 ne. Guherîna girîng a amplîtuda LDT di bin demên pulsên cûda de encama mekanîzmaya zirara lazerê ye ku li ser bingeha demên pulsê ye. Ji bo lazerên nanosaniye an dirêjtirlazerên pulsasyonî, mekanîzmaya sereke ya ku zirarê dide germkirina germî ye. Materyalên pêçandin û binesazêcîhazên optîkîfotonên ketî dimijin û wan germ dikin. Ev dikare bibe sedema xirabûna tora krîstal a materyalê. Berfirehbûna germî, şikestin, helandin û zorbûna tora torê mekanîzmayên zirara germî yên hevpar ên van in.çavkaniyên lazerê.
Lêbelê, ji bo lazerên ultralez, dema pulsê bi xwe ji pîvana demê ya veguhestina germê ji lazerê ber bi tora materyalê zûtir e, ji ber vê yekê bandora germî ne sedema sereke ya zirara ji hêla lazerê ve ye. Di şûna wê de, hêza herî bilind a lazera ultralez mekanîzmaya zirarê vediguherîne pêvajoyên ne-xêzik ên wekî vegirtina pir-foton û îyonîzasyon. Ji ber vê yekê ne mimkûn e ku tenê rêjeya LDT ya pulsek nanosirkeyê teng bike bo ya pulsek ultralez, ji ber ku mekanîzmaya fîzîkî ya zirarê cûda ye. Ji ber vê yekê, di bin heman şert û mercên karanînê de (mînak, dirêjahiya pêlê, dema pulsê, û rêjeya dubarekirinê), amûrek optîkî bi rêjeya LDT-ya têra xwe bilind dê amûra optîkî ya çêtirîn be ji bo serîlêdana weya taybetî. Optîkên ku di bin şert û mercên cûda de têne ceribandin nûnertiya performansa rastîn a heman optîkê di pergalê de nakin.
Wêne 1: Mekanîzmayên zirara ji ber lazerê bi demên pulsên cûda
Dema şandinê: 24 Hezîran-2024