အက်တိုစက္ကန့်သိပ္ပံအတွက် အလွန်မြန်သောလေဆာ

အလွန်မြန်သော လေဆာအက်တိုဆင့်သိပ္ပံအတွက်
လက်ရှိတွင်၊ attosecond pulses များကို အဓိကအားဖြင့် အားကောင်းသော စက်ကွင်းများဖြင့် မောင်းနှင်သည့် high-order harmonic generation (HHG) မှတစ်ဆင့် ရရှိသည်။ ၎င်းတို့၏ ထုတ်လုပ်မှု၏ အနှစ်သာရကို အီလက်ထရွန်များကို အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြုခြင်း၊ အရှိန်မြှင့်ခြင်းနှင့် အားကောင်းသော လေဆာလျှပ်စစ်စက်ကွင်းဖြင့် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်ခြင်းဖြင့် attosecond XUV pulses များကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းအဖြစ် နားလည်နိုင်သည်။
ထို့ကြောင့်၊ attosecond output သည် pulse width၊ energy၊ wavelength နှင့် repetition rate တို့ကို အလွန်အမင်း ထိခိုက်လွယ်ပါသည်။မောင်းနှင်မှုလေဆာ(အလွန်မြန်သောလေဆာ): တိုတောင်းသော pulse width သည် attosecond pulses များကိုခွဲထုတ်ရန်အတွက်အကျိုးရှိသည်၊ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သည် ionization နှင့် efficiency ကိုတိုးတက်စေသည်၊ ရှည်လျားသော wavelength သည် cutoff energy ကိုမြှင့်တင်ပေးသော်လည်း conversion efficiency ကိုသိသိသာသာလျှော့ချပေးပြီး မြင့်မားသော repetition rate သည် signal-to-noise ratio ကိုတိုးတက်စေသော်လည်း single pulse energy ဖြင့်ကန့်သတ်ထားသည်။ မတူညီသောအသုံးချမှုများ (ဥပမာ electron microscopy၊ X-ray absorption spectroscopy၊ coincidence counting စသည်) သည် attosecond pulse index ကိုအလေးပေးမှုကွဲပြားစွာရှိပြီး driving lasers အတွက်ကွဲပြားပြီးပြည့်စုံသောလိုအပ်ချက်များကိုရှေ့ဆက်ပေးသည်။ driving lasers များ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေခြင်းသည် attosecond သိပ္ပံတွင်အသုံးပြုရန်အရေးကြီးသည်။

မောင်းနှင်သောလေဆာများ (အလွန်မြန်ဆန်သောလေဆာ) ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် အဓိကနည်းပညာလမ်းကြောင်းလေးခု
၁။ မြင့်မားသောစွမ်းအင်- HHG ၏ နိမ့်ကျသောပြောင်းလဲမှုထိရောက်မှုကို ကျော်လွှားပြီး မြင့်မားသော throughput attosecond pulses များရရှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ နည်းပညာတိုးတက်မှုသည် ရိုးရာ chirped pulse amplification (CPA) မှ optical parametric amplification မိသားစုသို့ ပြောင်းလဲခဲ့ပြီး၊ ၎င်းတွင် optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA)၊ dual chirped OPA (DC-OPA)၊ frequency domain OPA (FOPA) နှင့် quasi phase matching OPCPA (QPCPA) တို့ ပါဝင်သည်။ coherent beam synthesis (CBC) နှင့် pulse splitting amplification (DPA) synthesis နည်းပညာများကို ထပ်မံပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် single channel amplifiers များ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာကန့်သတ်ချက်များဖြစ်သည့် thermal effects နှင့် nonlinear damage များကို ကျော်လွှားပြီး Joule level energy output ကို ရရှိစေပါသည်။
၂။ ပိုတိုသော pulse width: အီလက်ထရွန်းနစ် ဒိုင်းနမစ်ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုနိုင်သည့် သီးခြား attosecond pulses များကို ထုတ်လုပ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး၊ အနည်းငယ် သို့မဟုတ် ပုံမှန်မဟုတ်သော driving pulses များနှင့် stable carrier envelope phase (CEP) လိုအပ်သည်။ အဓိကနည်းပညာများတွင် pulse width ကို အလွန်တိုတောင်းသော အရှည်များအထိ ချုံ့ရန် hollow core fiber (HCF)၊ multi thin film (MPSC) နှင့် multi-channel cavity (MPC) ကဲ့သို့သော nonlinear post compression နည်းပညာများကို အသုံးပြုခြင်း ပါဝင်သည်။ CEP တည်ငြိမ်မှုကို f-2f interferometer ကို အသုံးပြု၍ တိုင်းတာပြီး active feedback/feedforward (AOFS၊ AOPDF ကဲ့သို့) သို့မဟုတ် frequency difference လုပ်ငန်းစဉ်များအပေါ် အခြေခံ၍ passive all-optical self stabilization ယန္တရားများမှတစ်ဆင့် ရရှိသည်။
၃။ ပိုရှည်သော လှိုင်းအလျား- ဇီဝမော်လီကျူးပုံရိပ်ဖော်ရန်အတွက် အက်တိုစက္ကန့်ဖိုတွန်စွမ်းအင်ကို “ရေပြတင်းပေါက်” အလွှာသို့ တွန်းပို့ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ အဓိက နည်းပညာလမ်းကြောင်းသုံးခုမှာ-
Optical parametric amplification (OPA) နှင့် ၎င်း၏ cascade: ၎င်းသည် BiBO နှင့် MgO:LN ကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများကို အသုံးပြု၍ 1-5 μ m wavelength အတိုင်းအတာတွင် mainstream solution ဖြစ်သည်။ >ZGP နှင့် LiGaS₂ ကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများသည် 5 μ m wavelength band အတွက် လိုအပ်သည်။
Differential Frequency Generation (DFG) နှင့် Intra Pulse Differential Frequency (IPDFG): မျိုးစေ့ရင်းမြစ်များကို passive CEP တည်ငြိမ်မှုပေးစွမ်းနိုင်သည်။
Cr: ZnS/Se အကူးအပြောင်းသတ္တုဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော chalcogenide lasers ကဲ့သို့သော တိုက်ရိုက်လေဆာနည်းပညာကို “အလယ်အလတ်အနီအောက်ရောင်ခြည်တိုက်တေနီယမ်နီလာ” အဖြစ်လူသိများပြီး ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်တို့၏ အားသာချက်များရှိသည်။
၄။ ထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ဆောင်နှုန်း မြင့်မားခြင်း- signal-to-noise ratio နှင့် data acquisition efficiency ကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် space charge effect များ၏ ကန့်သတ်ချက်များကို ဖြေရှင်းရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အဓိကလမ်းကြောင်းနှစ်ခု-
Resonance မြှင့်တင်ထားသော cavity နည်းပညာ- HHG ကိုမောင်းနှင်ရန်အတွက် megahertz အဆင့် ထပ်ခါတလဲလဲကြိမ်နှုန်း pulses များ၏ အမြင့်ဆုံးပါဝါကို မြှင့်တင်ရန် မြင့်မားသောတိကျမှုရှိသော resonant cavities များကို အသုံးပြုခြင်းကို XUV ကြိမ်နှုန်း combs ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် အသုံးပြုခဲ့သော်လည်း၊ သီးခြား attosecond pulses များကို ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြစ်စေဆဲဖြစ်သည်။
ထပ်ခါတလဲလဲဖြစ်နှုန်းမြင့်မားခြင်းနှင့်ပါဝါမြင့်လေဆာOPCPA၊ nonlinear post compression နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော fiber CPA နှင့် thin film oscillator အပါအဝင် direct drive သည် 100 kHz ၏ repetition rate တွင် isolated attosecond pulse generation ကို ရရှိခဲ့သည်။