Sub-20 femtosecond မြင်နိုင်သောအလင်းရောင်tunable pulsed လေဆာအရင်းအမြစ်
မကြာသေးမီက UK မှ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် ဆန်းသစ်သောလေ့လာမှုတစ်ခုကို ထုတ်ပြန်ခဲ့ပြီး ၎င်းတို့သည် tunable megawatt-level sub-20 femtosecond မြင်နိုင်သောအလင်းရောင်ကို ညှိနိုင်းနိုင်ပြီဟု ကြေငြာခဲ့သည်။pulsed လေဆာအရင်းအမြစ်. ဤလေဆာအရင်းအမြစ်၊ အလွန်မြန်သည်။ဖိုက်ဘာလေဆာစနစ်သည် လှိုင်းအလျား၊ အလွန်တိုတောင်းသော ကြာချိန်၊ 39 nanojoules အထိ မြင့်မားသော စွမ်းအင်များနှင့် 2 megawatts ကျော်လွန်သော အမြင့်ဆုံး ပါဝါဖြင့် ပဲမျိုးစုံကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ပြီး ultrafast spectroscopy၊ ဇီဝပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်း လုပ်ဆောင်ခြင်းကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များအတွက် အသစ်စက်စက် အသုံးချမှု အလားအလာများကို ဖွင့်လှစ်ပေးနိုင်သည်။
ဤနည်းပညာ၏ အဓိက မီးမောင်းထိုးပြမှုမှာ နောက်ဆုံးပေါ်နည်းလမ်းနှစ်ခုဖြစ်သည့် “Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)” နှင့် “Resonant Dispersive Wave (RDW) emission” တို့ဖြစ်သည်။ ယခင်က၊ ထိုကဲ့သို့သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် tunable ultrashshort ပဲမျိုးစုံများရရှိရန်၊ စျေးကြီးပြီး ရှုပ်ထွေးသော တိုက်တေနီယမ်-နီလာလေဆာများ သို့မဟုတ် optical parametric အသံချဲ့စက်များကို များသောအားဖြင့် လိုအပ်ပါသည်။ ဤစက်ပစ္စည်းများသည် ငွေကုန်ကြေးကျများသော၊ ကြီးမားပြီး ထိန်းသိမ်းရခက်ခဲရုံသာမက ထပ်ခါတလဲလဲနှုန်းနှင့် ချိန်ညှိမှုအပိုင်းအခြားများပါ အကန့်အသတ်ဖြင့် ကန့်သတ်ထားပါသည်။ ဤအချိန်၌ တီထွင်ခဲ့သော ဖိုင်ဘာအားလုံးသည် စနစ်တည်ဆောက်ပုံအား သိသိသာသာ ရိုးရှင်းစေရုံသာမက ကုန်ကျစရိတ်များနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုကိုလည်း များစွာလျှော့ချပေးပါသည်။ ၎င်းသည် sub-20 femtosecond ၏တိုက်ရိုက်မျိုးဆက်အား 400 မှ 700 nanometers အထိ ညှိနိုင်းနိုင်ပြီး မြင့်မားသော ထပ်ခါတလဲလဲကြိမ်နှုန်း 4.8 MHz တွင် ပါဝါမြင့်မားသော pulses များကိုကျော်လွန်နိုင်စေပါသည်။ သုတေသနအဖွဲ့သည် တိကျစွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော စနစ်ဗိသုကာမှတဆင့် ဤအောင်မြင်မှုများကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ ပထမဦးစွာ၊ ၎င်းတို့သည် မျိုးစေ့ရင်းမြစ်အဖြစ် nonlinear amplification ring mirror (NALM) ကိုအခြေခံ၍ အပြည့်အဝပိုလာဇေးရှင်း-ထိန်းသိမ်းခြင်းမုဒ်-သော့ခတ်ထားသော ytterbium fiber oscillator ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤဒီဇိုင်းသည် စနစ်၏ရေရှည်တည်ငြိမ်မှုကို အာမခံရုံသာမက ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပြည့်ဝသောစုပ်ယူသူများ၏ ပျက်စီးယိုယွင်းမှုပြဿနာကိုလည်း ရှောင်ရှားပေးသည်။ preamplification နှင့် pulse compression ပြီးနောက်၊ မျိုးစေ့ပဲမျိုးစုံကို GMNA အဆင့်သို့ မိတ်ဆက်သည်။ GMNA သည် ရောင်စဉ်တန်းကျယ်ပြန့်လာစေရန်နှင့် နောက်ဆုံးတွင် ဆန်ခါအတွဲများမှတစ်ဆင့် စက္ကန့် 40 femtoseconds အထိ ဖိသိပ်ထားသော ပြီးပြည့်စုံသော linear chirp ဖြင့် ultrashort pulses ကိုရရှိစေရန်အတွက် self-phase modulation နှင့် longitudinal asymmetric gain distribution ကို အသုံးပြုပါသည်။ RDW မျိုးဆက်အဆင့်တွင်၊ သုတေသီများသည် ကိုယ်တိုင်ဒီဇိုင်းထုတ်ပြီး ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှုဆန့်ကျင်သော ပဲ့တင်ထပ်နေသော အခေါင်းပေါက် ဖိုင်ဘာကိုးခုကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤ optical fiber အမျိုးအစားသည် pump pulse band နှင့် မြင်နိုင်သော light area တွင် အလွန်နည်းပါးသော ဆုံးရှုံးမှုရှိပြီး စွမ်းအင်ကို pump မှ dispersed wave သို့ ထိရောက်စွာ ကူးပြောင်းနိုင်ပြီး high-loss resonant band ကြောင့် ဖြစ်ရသည့် အနှောင့်အယှက်များကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။ အကောင်းဆုံးအခြေအနေများအောက်တွင်၊ စနစ်မှပြန့်ကျဲနေသောလှိုင်းသွေးခုန်နှုန်းသည် 39 nanojoules သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ အတိုဆုံးသွေးခုန်နှုန်းအကျယ်သည် 13 femtoseconds အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး အမြင့်ဆုံးပါဝါသည် 2.2 မဂ္ဂါဝပ်အထိရှိနိုင်ပြီး စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှုမှာ 13% အထိရှိနိုင်ပါသည်။ ပို၍စိတ်လှုပ်ရှားစရာကောင်းသည်မှာ ဓာတ်ငွေ့ဖိအားနှင့် ဖိုက်ဘာဘောင်များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ စနစ်အား ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်နှင့် အနီအောက်ရောင်ခြည်လှိုင်းများအထိ အလွယ်တကူ ချဲ့ထွင်နိုင်ကာ နက်ရှိုင်းသော ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်မှ အနီအောက်ရောင်ခြည်အထိ ကျယ်ပြန့်စွာ ချိန်ညှိခြင်းကို ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
ဤသုတေသနပြုချက်သည် photonics ၏အခြေခံနယ်ပယ်တွင် သိသာထင်ရှားသောအရေးပါမှုကိုရရှိရုံသာမက စက်မှုနှင့်အသုံးချနယ်ပယ်များအတွက် အခြေအနေသစ်တစ်ရပ်ကိုလည်း ဖွင့်လှစ်ပေးပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ multi-photon microscopy ပုံရိပ်၊ အလွန်မြန်ဆန်သော အချိန်-ဖြေရှင်းထားသော spectroscopy၊ ပစ္စည်းပြုပြင်ခြင်း၊ တိကျသောဆေးဝါးနှင့် အလွန်လျင်မြန်သော linear nonlinear optics သုတေသနပြုခြင်းကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင်၊ ဤကျစ်လျစ်သော၊ ထိရောက်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော ultrafast light source အမျိုးအစားအသစ်သည် သုံးစွဲသူများအား မကြုံစဖူးသောကိရိယာများနှင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်များကို ပေးဆောင်မည်ဖြစ်သည်။ အထူးသဖြင့် ထပ်တလဲလဲနှုန်းမြင့်မားသော၊ အမြင့်ဆုံးပါဝါနှင့် အလွန်တိုတောင်းသော pulses လိုအပ်သည့်အခြေအနေများတွင်၊ ဤနည်းပညာသည် ပြိုင်ဆိုင်မှုပြင်းထန်ပြီး သမားရိုးကျ တိုက်တေနီယမ်-နီလာ သို့မဟုတ် optical parametric ချဲ့ထွင်မှုစနစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုမြှင့်တင်ရန်အလားအလာရှိသည်။
အနာဂတ်တွင်၊ သုတေသနအဖွဲ့သည် နေရာလွတ်များစွာသော optical အစိတ်အပိုင်းများပါရှိသော လက်ရှိဗိသုကာကို optical fibers ထဲသို့ ပေါင်းစပ်ခြင်း သို့မဟုတ် လက်ရှိ oscillator နှင့် amplifier ပေါင်းစပ်မှုကို အစားထိုးရန်အတွက် Mamyshev oscillator တစ်ခုတည်းကိုပင် အသုံးပြုခြင်းကဲ့သို့သော စနစ်အား ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်လုပ်ဆောင်ရန် စီစဉ်ထားပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ကွဲပြားသော ပဲ့တင်ထပ်မျှင်မျှင် အမျိုးအစားများနှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်၊ Raman တက်ကြွသောဓာတ်ငွေ့များနှင့် ကြိမ်နှုန်းနှစ်ဆတိုးသည့် module များကို မိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့်၊ ဤစနစ်ကို ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော တီးဝိုင်းသို့ ချဲ့ထွင်နိုင်မည်ဖြစ်ပြီး၊ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်၊ မြင်နိုင်သော အလင်းနှင့် အနီအောက်ရောင်ခြည်ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်ပေါင်းစုံအတွက် အမျှင်ဓာတ်၊ ကျယ်ပြန့်မှု၊ အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာဖြေရှင်းချက်များကို ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်သည်။
ပုံ 1။ လေဆာညှိခြင်း၏ ဇယားကွက်
စာတိုက်အချိန်- မေလ ၂၈-၂၀၂၅