ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်pulsed လေဆာများ
ထုတ်လုပ်ရန်တိုက်ရိုက်အများဆုံးနည်းလမ်းလေဆာpulses သည် စဉ်ဆက်မပြတ် လေဆာ၏ အပြင်ဘက်တွင် မော်ဂျူးကိရိယာတစ်ခု ထည့်ရန်ဖြစ်သည်။ဤနည်းလမ်းသည် ရိုးရှင်းသော်လည်း အလင်းစွမ်းအင်ကို ဖြုန်းတီးနေသော်လည်း အလျင်မြန်ဆုံး picosecond pulse ကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး ဆက်တိုက် အလင်းပါဝါထက် မကျော်လွန်နိုင်ပါ။ထို့ကြောင့်၊ လေဆာပဲမျိုးစုံထုတ်လုပ်ရန် ပိုမိုထိရောက်သောနည်းလမ်းမှာ လေဆာအပေါက်အတွင်း ပြုပြင်မွမ်းမံရန်၊ သွေးခုန်နှုန်းရထားချိန်ပြင်ပတွင် စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်ကာ အချိန်မီထုတ်လွှတ်ခြင်းဖြစ်သည်။လေဆာရောင်ခြည်ဖြင့် ပဲမျိုးစုံထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုလေ့ရှိသော နည်းလမ်းလေးမျိုးမှာ အမြတ်ပြောင်းခြင်း၊ Q-switching (ဆုံးရှုံးမှုသို့ ကူးပြောင်းခြင်း)၊ အစာအိမ်အတွင်းမှ ထုတ်လွှတ်ခြင်း နှင့် မုဒ်လော့ခ်ချခြင်း တို့ဖြစ်သည်။
Gain switch သည် pump power ကို modulate လုပ်ခြင်းဖြင့် short pulses ကိုထုတ်ပေးသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ semiconductor gain-switched lasers များသည် လက်ရှိ modulation အားဖြင့် အနည်းငယ် နာနိုစက္ကန့်မှ တစ်ရာ picoseconds အထိ ပဲမျိုးစုံကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။သွေးခုန်နှုန်း စွမ်းအင် နည်းသော်လည်း၊ ချိန်ညှိနိုင်သော ထပ်ခါတလဲလဲ အကြိမ်နှုန်းနှင့် သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်ကို ပံ့ပိုးပေးသည့် ဤနည်းလမ်းသည် အလွန်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသည်။2018 ခုနှစ်တွင် တိုကျိုတက္ကသိုလ်မှ သုတေသီများက အနှစ် 40 ရှိသော နည်းပညာဆိုင်ရာ ပိတ်ဆို့မှုအတွင်း အောင်မြင်မှုကို ကိုယ်စားပြုသည့် femtosecond gain-switched semiconductor လေဆာကို အစီရင်ခံတင်ပြခဲ့သည်။
ခိုင်ခံ့သော နာနိုစက္ကန့် ပဲမျိုးစုံများကို ယေဘုယျအားဖြင့် Q-switched လေဆာများဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားပြီး၊ အသွားအပြန် အသွားအလာများသော လေဆာများဖြင့် ထုတ်လွှတ်ကာ သွေးခုန်နှုန်း စွမ်းအင်သည် စနစ်၏ အရွယ်အစားပေါ် မူတည်၍ များစွာသော millijoules မှ joules အများအပြား အကွာအဝေးတွင် ရှိနေသည်။အလယ်အလတ်စွမ်းအင် (ယေဘုယျအားဖြင့် 1 μJ အောက်) picosecond နှင့် femtosecond ပဲမျိုးစုံများကို မုဒ်လော့ခ်ချထားသော လေဆာများဖြင့် အဓိကထုတ်ပေးပါသည်။စဉ်ဆက်မပြတ်လည်ပတ်နေသော လေဆာသံပြန်ကြားစက်တွင် ultrashort pulses တစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုပါသည်။intracavity pulse တစ်ခုစီသည် output coupling mirror မှတဆင့် pulse ကို ထုတ်လွှင့်ပြီး ကြိမ်နှုန်းသည် ယေဘူယျအားဖြင့် 10 MHz နှင့် 100 GHz အကြားဖြစ်သည်။အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် အပြည့်အဝပုံမှန်ပျံ့လွင့်မှု (ANDi) dissipative soliton femtosecond ကိုပြသသည်ဖိုက်ဘာလေဆာကိရိယာThorlabs စံပါဝင်ပစ္စည်းများ (ဖိုက်ဘာ၊ မှန်ဘီလူး၊ mount နှင့် displacement table) တို့ကို အသုံးပြု၍ တည်ဆောက်နိုင်သည်။
Cavity emptying technique ကို အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။မေး- လေဆာတွေပြောင်းထားတယ်။ကြိမ်နှုန်းနည်းသော သွေးခုန်နှုန်းကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ပိုတိုသော ပဲမျိုးစုံနှင့် မုဒ်လော့ခ်ချသော လေဆာများကို ရယူရန်။
အချိန်ဒိုမိန်းနှင့် ကြိမ်နှုန်းဒိုမိန်း ပဲမျိုးစုံ
အချိန်နှင့်အတူ သွေးခုန်နှုန်း၏ မျဉ်းဖြောင့်ပုံသဏ္ဍာန်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် အတော်လေးရိုးရှင်းပြီး Gaussian နှင့် sech² လုပ်ဆောင်ချက်များဖြင့် ဖော်ပြနိုင်သည်။Pulse time (pulse width ဟုလည်းခေါ်သည်) ကို half-height width (FWHM) value ဖြင့် အများဆုံးဖော်ပြသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ optical power သည် peak power အနည်းဆုံးထက်ဝက်ရှိသော width ဖြစ်သည်၊Q-ပြောင်းထားသော လေဆာသည် နာနိုစက္ကန့်တိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံကို ထုတ်ပေးသည်။
မုဒ်လော့ခ်ချထားသော လေဆာများသည် အလွန်တိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံ (USP) ကို ဆယ်ဂဏန်း picoseconds မှ femtoseconds အစီအစဥ်ဖြင့် ထုတ်လုပ်သည်။မြန်နှုန်းမြင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများသည် ဆယ်ပုံတစ်ပုံအထိသာ တိုင်းတာနိုင်ပြီး တိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံများကို autocorrelators၊ FROG နှင့် SPIDER ကဲ့သို့သော အလင်းပြနည်းပညာများဖြင့်သာ တိုင်းတာနိုင်သည်။နာနိုစက္ကန့် သို့မဟုတ် ပိုရှည်သော ပဲမျိုးစုံများသည် ၎င်းတို့သွားလာရာတွင် ၎င်းတို့၏ သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်ကို ခဲယဉ်းစွာ ပြောင်းလဲသော်လည်း၊ အကွာအဝေးတွင်ပင်၊ အလွန်တိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံကို အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့် ထိခိုက်နိုင်သည်-
Dispersion သည် ကြီးမားသော သွေးခုန်နှုန်းကို ကျယ်ပြန့်လာစေသော်လည်း ဆန့်ကျင်ဘက် ကွဲလွဲမှုဖြင့် ပြန်လည်ဖိသိပ်နိုင်ပါသည်။အောက်ဖော်ပြပါပုံတွင် Thorlabs femtosecond pulse compressor သည် အဏုစကုပ်ကွဲသွားခြင်းအတွက် လျော်ကြေးပေးပုံကို ပြသသည်။
မျဥ်းစည်းမဟုတ်သော ယေဘုယျအားဖြင့် သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်ကို တိုက်ရိုက်မထိခိုက်စေသော်လည်း ၎င်းသည် လှိုင်းနှုန်းကို ကျယ်စေပြီး ပြန့်ပွားချိန်တွင် သွေးခုန်နှုန်းကို ပို၍ ပြန့်ကျဲစေပါသည်။အကန့်အသတ်ရှိသော bandwidth ရှိသော အခြားရရှိမီဒီယာအပါအဝင် မည်သည့်ဖိုက်ဘာအမျိုးအစားမဆိုသည် bandwidth သို့မဟုတ် ultra-short pulse ၏ပုံသဏ္ဍာန်ကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး bandwidth လျော့နည်းခြင်းသည် အချိန်နှင့်အမျှ ကျယ်ပြန့်လာနိုင်သည်။ပြင်းထန်စွာ အော်ဟစ်နေသော သွေးခုန်နှုန်း၏ သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်သည် ရောင်စဉ် ကျဉ်းလာသောအခါတွင်လည်း တိုတောင်းသွားသည့် ကိစ္စများလည်း ရှိပါသည်။
စာတင်ချိန်- Feb-05-2024