Beşa duyemîn a lazera ultrafast bêhempa

Yekanelazer ultrafastbeşa duyemîn

Belavbûn û belavbûn: Belavbûna derengmayîna komê
Yek ji kêşeyên teknîkî yên herî dijwar ên ku di dema karanîna lazerên ultralez de rû didin, domandina dirêjahiya pêlên ultra-kurt e ku di destpêkê de ji hêlalaser. Pîlanên Ultrafast ji ber guheztina demê re pir hesas in, ku ev pêl dirêjtir dike. Ev bandor her ku dirêjiya nebza destpêkê kurt dibe xirabtir dibe. Dema ku lazerên ultralez dikarin pêlên bi dirêjahiya 50 saniyeyan biweşînin, ew dikarin di wextê de bi karanîna neynik û lensan werin zêdekirin da ku nebzê biguhezînin cîhê armanc, an jî tenê pêlê bi hewayê veguhezînin.

Ev texrîbata demê bi pîvanek bi navê belavbûna derengmayî ya komê (GDD), ku wekî belavbûna rêza duyemîn jî tê zanîn, tê hejmartin. Di rastiyê de, di heman demê de şertên belavbûna rêza bilind jî hene ku dibe ku bandorê li dabeşkirina demê ya pêlên ultrafart-laser bike, lê di pratîkê de, bi gelemperî tenê ceribandina bandora GDD bes e. GDD nirxek bi frekansê ve girêdayî ye ku bi qalindahiya materyalek diyarkirî re bi rêkûpêk rêje ye. Optîkên veguheztinê yên wekî lens, pencere, û hêmanên objektîf bi gelemperî xwedan nirxên GDD-ya erênî ne, ku destnîşan dike ku gava pêlên pêçandî dikarin ji optîka veguheztinê demek dirêjtir pulsê bidin ji yên ku ji hêla têne derxistin.sîstemên laser. Pêkhateyên bi frekansên kêmtir (ango, dirêjahiya pêlên dirêjtir) ji pêkhateyên bi frekansên bilindtir (ango, dirêjahiya pêlên kurttir) zûtir belav dibin. Her ku puls di nav maddeya bêtir û bêtir re derbas dibe, dirêjahiya pêlê di pêlê de dê di wextê de bêtir û bêtir dirêj bibe. Ji bo dirêjahiya nebza kurttir, û ji ber vê yekê bandên firehtir, ev bandor bêtir zêde dibe û dikare bibe sedema xirabûna dema pêlê ya girîng.

Serîlêdanên lazerê yên Ultrafast
spectroscopy
Ji ber hatina çavkaniyên lazerê yên ultrafast, spektroskopî yek ji wan deverên serîlêdana wan ên sereke ye. Bi kêmkirina demajoya nebza femtosekondiyan an jî heta attosecondê, pêvajoyên dînamîkî yên di fîzîk, kîmya û biyolojiyê de ku ji hêla dîrokî ve ne mumkun bûn ku werin şopandin, naha dikarin werin bidestxistin. Yek ji pêvajoyên sereke tevgera atomê ye, û çavdêriya tevgera atomê têgihîştina zanistî ya pêvajoyên bingehîn ên wekî lerizîna molekulî, veqetandina molekulî û veguheztina enerjiyê di proteînên fotosentetîk de çêtir kiriye.

bioimaging
Lazerên ultralez-hêza lûtkeyê piştgirî didin pêvajoyên nehêle û çareseriyê ji bo dîmenên biyolojîkî baştir dikin, wek mîkroskopiya pir-foton. Di pergalek pir-foton de, ji bo ku ji navgînek biyolojîkî an armancek floransent îşaretek ne xêz were hilberandin, divê du foton di cîh û zeman de li hev bikin. Ev mekanîzmaya nehêlî bi kêmkirina girîng nîşaneyên fluorescence yên paşîn ên ku lêkolînên pêvajoyên yek-fotonê dikişînin, çareseriya wênesaziyê baştir dike. Piştgiriya sînyala hêsankirî tê destnîşan kirin. Herêma heyecanê ya piçûktir a mîkroskopa multiphoton di heman demê de pêşî li fototoksîkbûnê digire û zirarê li nimûneyê kêm dike.

Wêne 1: Di azmûneke mîkroskopê ya pir-fotonî de diyagrameke mînak a rêya tîrêjê

Pêvajoya materyalê laser
Çavkaniyên lazerê yên Ultrafast di heman demê de ji ber awayê bêhempa ku pêlên ultrakurt bi materyalan re têkildar in, mîkromakînekirina lazer û hilberîna materyalê jî şoreş kirine. Wekî ku berê hate behs kirin, dema ku LDT tê nîqaş kirin, dirêjahiya nebza ultralez ji pîvana demê ya belavkirina germê di nav tîrêjê materyalê de zûtir e. Lazerên Ultrafast herêmek germ-bandorkirî ya pir piçûktir çêdikinlazerên pêlkirî yên nanosecondê, di encamê de windahiyên birîn û makînasyona rastirtir dibe. Ev prensîb ji bo sepanên bijîjkî jî tê sepandin, li cihê ku rastbûna zêde ya birrîna ultrafart-laser arîkariya kêmkirina zirarê li tevna derdorê dike û ezmûna nexweş di dema emeliyata lazerê de baştir dike.

Pêlên Attosecond: pêşeroja lazerên ultrafast
Her ku lêkolîn ji bo pêşdebirina lazerên ultralez berdewam dike, çavkaniyên ronahiyê yên nû û çêtir ên bi dirêjahiya nebza kurttir têne pêşve xistin. Ji bo ku di pêvajoyên laşî yên zûtirîn de têgihiştinek bi dest bixin, gelek lêkolîner balê dikişînin ser hilberîna pêlên attosecondê - bi qasî 10-18 seqeyan di dirêjahiya pêlê ya ultraviyole (XUV) de. Pelên Attosecond rê didin şopandina tevgera elektronê û têgihiştina me ya strukturên elektronîkî û mekanîka quantum çêtir dike. Digel ku entegrasyona lazerên XUV attosecond di pêvajoyên pîşesaziyê de hîna pêşkeftinek girîng bi dest nexistiye, lêkolîn û pêşkeftinên domdar ên di qadê de hema hema bê guman dê vê teknolojiyê ji laboratûwarê derxîne û ber bi hilberînê ve bixe, wekî ku di femtosecond û picosecondê de bûye.çavkaniyên laser.


Dema şandinê: Jun-25-2024