ထူးခြားသော အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာ အပိုင်းနှစ်

ထူးခြားသောအလွန်မြန်သော လေဆာအပိုင်းနှစ်

ပျံ့နှံ့မှုနှင့် pulse ပျံ့နှံ့မှု- အုပ်စုလိုက်နှောင့်နှေးပျံ့နှံ့မှု
အလွန်မြန်သောလေဆာများကိုအသုံးပြုသည့်အခါ ကြုံတွေ့ရသည့် အခက်ခဲဆုံးနည်းပညာဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများထဲမှတစ်ခုမှာ ကနဦးတွင်ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အလွန်တိုတောင်းသော pulses များ၏ကြာချိန်ကို ထိန်းသိမ်းထားခြင်းဖြစ်သည်လေဆာအလွန်မြန်သော လှိုင်းတိုများသည် အချိန်ပုံပျက်ခြင်းကို အလွန်အမင်းခံရလွယ်ပြီး ၎င်းသည် လှိုင်းတိုများကို ပိုရှည်စေသည်။ ကနဦး လှိုင်းတိုလာသည်နှင့်အမျှ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပိုဆိုးလာသည်။ အလွန်မြန်သော လေဆာများသည် စက္ကန့် ၅၀ ကြာသော လှိုင်းတိုများကို ထုတ်လွှတ်နိုင်သော်လည်း မှန်များနှင့် မှန်ဘီလူးများကို အသုံးပြု၍ ပစ်မှတ်တည်နေရာသို့ လှိုင်းတိုကို ပို့လွှတ်ခြင်းဖြင့် အချိန်နှင့်အမျှ ချဲ့ထွင်နိုင်သည် သို့မဟုတ် လေမှတစ်ဆင့် လှိုင်းတိုကို ပို့လွှတ်နိုင်သည်။

ဤအချိန်ပုံပျက်ခြင်းကို ဒုတိယအဆင့် ပျံ့နှံ့မှုဟုလည်း လူသိများသော group delayed dispersion (GDD) ဟုခေါ်သော တိုင်းတာမှုကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်။ အမှန်စင်စစ်၊ ultrafart-laser pulses များ၏ အချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုကို ထိခိုက်စေနိုင်သည့် high-order dispersion term များလည်း ရှိသော်လည်း လက်တွေ့တွင် GDD ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို စစ်ဆေးရုံဖြင့် လုံလောက်ပါသည်။ GDD သည် ပေးထားသော ပစ္စည်း၏ အထူနှင့် အချိုးကျသော frequency-dependent value တစ်ခုဖြစ်သည်။ မှန်ဘီလူး၊ ပြတင်းပေါက်နှင့် objective components များကဲ့သို့သော Transmission optics များတွင် ပုံမှန်အားဖြင့် positive GDD တန်ဖိုးများ ရှိလေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် တစ်ကြိမ် compressed pulses များသည် transmission optics များကို ထုတ်လွှတ်သော pulses များထက် pulse duration ပိုရှည်စေနိုင်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။လေဆာစနစ်များ။ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်သော အစိတ်အပိုင်းများ (ဆိုလိုသည်မှာ လှိုင်းအလျားရှည်သော) သည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော အစိတ်အပိုင်းများ (ဆိုလိုသည်မှာ လှိုင်းအလျားတိုသော) ထက် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ပျံ့နှံ့သွားသည်။ pulse သည် အရာဝတ္ထုများကို ပိုမိုဖြတ်သန်းသွားသည်နှင့်အမျှ pulse ရှိ wavelength သည် အချိန်နှင့်အမျှ ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာမည်ဖြစ်သည်။ pulse duration တိုတောင်းပြီး ထို့ကြောင့် bandwidth များ ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာသောအခါ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပိုမိုချဲ့ကားပြီး pulse time distortion ကို သိသာထင်ရှားစွာ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာအသုံးချမှုများ
ရောင်စဉ်တန်း စစ်ဆေးခြင်း
အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာရင်းမြစ်များ ပေါ်ပေါက်လာပြီးကတည်းက ရောင်စဉ်တန်းကြည့်မှန်ပြောင်းသည် ၎င်းတို့၏ အဓိကအသုံးချမှုနယ်ပယ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ လှိုင်းနှုန်းကြာချိန်ကို femtoseconds သို့မဟုတ် attoseconds အထိပင် လျှော့ချခြင်းဖြင့် သမိုင်းကြောင်းအရ လေ့လာရန် မဖြစ်နိုင်သော ရူပဗေဒ၊ ဓာတုဗေဒနှင့် ဇီဝဗေဒတို့တွင် ယခုအခါ ဒိုင်းနမစ်လုပ်ငန်းစဉ်များကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်များထဲမှ တစ်ခုမှာ အက်တမ်ရွေ့လျားမှုဖြစ်ပြီး အက်တမ်ရွေ့လျားမှုကို လေ့လာခြင်းသည် မော်လီကျူးတုန်ခါမှု၊ မော်လီကျူးပြိုကွဲခြင်းနှင့် အလင်းစွမ်းအင်သုံး ပရိုတင်းများတွင် စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းခြင်းကဲ့သို့သော အခြေခံလုပ်ငန်းစဉ်များ၏ သိပ္ပံနည်းကျနားလည်မှုကို တိုးတက်စေခဲ့သည်။

ဇီဝပုံရိပ်ဖော်ခြင်း
အမြင့်ဆုံးပါဝါ အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာများသည် nonlinear လုပ်ငန်းစဉ်များကို ပံ့ပိုးပေးပြီး multi-photon microscopy ကဲ့သို့သော ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းအတွက် resolution ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါသည်။ multi-photon စနစ်တွင်၊ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ medium သို့မဟုတ် fluorescent target မှ nonlinear signal ကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် photon နှစ်ခုသည် အာကာသနှင့် အချိန်တွင် ထပ်နေရမည်။ ဤ nonlinear ယန္တရားသည် single-photon လုပ်ငန်းစဉ်များ၏ လေ့လာမှုများကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော နောက်ခံ fluorescence signal များကို သိသိသာသာ လျှော့ချခြင်းဖြင့် ပုံရိပ်ဖော်ခြင်း resolution ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။ ရိုးရှင်းသော signal နောက်ခံကို သရုပ်ဖော်ထားသည်။ multiphoton microscope ၏ သေးငယ်သော excitation region သည် phototoxicity ကို ကာကွယ်ပေးပြီး sample ပျက်စီးမှုကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ပေးသည်။

ပုံ ၁: မာလ်တီဖိုတွန် မိုက်ခရိုစကုပ် စမ်းသပ်မှုတွင် ရောင်ခြည်လမ်းကြောင်း၏ ဥပမာပုံ

လေဆာပစ္စည်းပြုပြင်ခြင်း
အလွန်မြန်သောလေဆာရင်းမြစ်များသည် အလွန်တိုတောင်းသော pulses များသည် ပစ္စည်းများနှင့် အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိပုံ ထူးခြားသောကြောင့် လေဆာ micromachining နှင့် ပစ္စည်းပြုပြင်ခြင်းကိုလည်း တော်လှန်ပြောင်းလဲစေခဲ့သည်။ အစောပိုင်းက ဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း LDT အကြောင်း ဆွေးနွေးသောအခါ၊ အလွန်မြန်သော pulse duration သည် ပစ္စည်း၏ lattice ထဲသို့ အပူပျံ့နှံ့မှု၏ အချိန်အတိုင်းအတာထက် ပိုမြန်သည်။ အလွန်မြန်သောလေဆာများသည် ထက် အပူသက်ရောက်မှုဇုန်ကို များစွာသေးငယ်စွာ ထုတ်လုပ်သည်။နာနိုစက္ကန့် ပဲ့တင်ထပ် လေဆာများခွဲစိတ်မှုဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးစေပြီး ပိုမိုတိကျသော စက်ယန္တရားများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဤမူသည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအသုံးချမှုများတွင်လည်း သက်ဆိုင်ပြီး၊ ultrafart-laser ဖြတ်တောက်ခြင်း၏ မြင့်မားသောတိကျမှုသည် ပတ်ဝန်းကျင်တစ်ရှူးများပျက်စီးမှုကို လျှော့ချရန်နှင့် လေဆာခွဲစိတ်မှုအတွင်း လူနာအတွေ့အကြုံကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် ကူညီပေးသည့်။

Attosecond pulses များ- အလွန်မြန်သော လေဆာများ၏ အနာဂတ်
အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာများကို သုတေသနပြုမှုများ ဆက်လက်တိုးတက်နေချိန်တွင်၊ pulse duration တိုတောင်းသော အလင်းရင်းမြစ်အသစ်များနှင့် တိုးတက်ကောင်းမွန်လာမှုများကို တီထွင်နေပါသည်။ ပိုမိုမြန်ဆန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များအကြောင်း ထိုးထွင်းသိမြင်နိုင်ရန်အတွက် သုတေသီများစွာသည် အလွန်အမင်း ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် (XUV) လှိုင်းအလျားအပိုင်းအခြားတွင် ၁၀-၁၈ စက္ကန့်ခန့်ရှိသော attosecond pulses များ ထုတ်လုပ်ခြင်းကို အာရုံစိုက်နေကြသည်။ Attosecond pulses များသည် အီလက်ထရွန်ရွေ့လျားမှုကို ခြေရာခံနိုင်စေပြီး အီလက်ထရွန်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်အကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုကို တိုးတက်စေပါသည်။ XUV attosecond လေဆာများကို စက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုမရသေးသော်လည်း၊ လက်ရှိသုတေသနနှင့် နယ်ပယ်တွင် တိုးတက်မှုများသည် femtosecond နှင့် picosecond တို့တွင်ကဲ့သို့ ဤနည်းပညာကို ဓာတ်ခွဲခန်းမှ ထုတ်လုပ်ခြင်းသို့ တွန်းပို့လိမ့်မည်မှာ သေချာပါသည်။လေဆာရင်းမြစ်များ.