സൂപ്പർ-സ്ട്രോങ്ങ് അൾട്രാഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ പൾസ് വേഗത മാറ്റുക

പൾസ് വേഗത മാറ്റുകഅതിശക്തമായ അൾട്രാഷോർട്ട് ലേസർ

സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറുകൾ സാധാരണയായി പതിനായിരക്കണക്കിന് ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളുടെ പൾസ് വീതിയും, ടെറാവാട്ടുകളുടെയും പെറ്റാവാട്ടുകളുടെയും പീക്ക് പവറും, അവയുടെ ഫോക്കസ് ചെയ്ത പ്രകാശ തീവ്രത 1018 W/cm2 കവിയുന്നതുമായ ലേസർ പൾസുകളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറും അതിന്റെ ജനറേറ്റഡ് സൂപ്പർ റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കണികാ സ്രോതസ്സും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഭൗതികശാസ്ത്രം, കണികാ ഭൗതികശാസ്ത്രം, പ്ലാസ്മ ഭൗതികശാസ്ത്രം, ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ നിരവധി അടിസ്ഥാന ഗവേഷണ ദിശകളിൽ വിപുലമായ പ്രയോഗ മൂല്യമുള്ളവയാണ്, കൂടാതെ ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണ ഫലങ്ങളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് പ്രസക്തമായ ഹൈടെക് വ്യവസായങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ആരോഗ്യം, പരിസ്ഥിതി ഊർജ്ജം, ദേശീയ പ്രതിരോധ സുരക്ഷ എന്നിവയെ സേവിക്കാൻ കഴിയും. 1985-ൽ ചിർപ്പ്ഡ് പൾസ് ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിനുശേഷം, ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ബീറ്റ് വാട്ടിന്റെ ആവിർഭാവംലേസർ1996-ലും 2017-ൽ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ 10-ബീറ്റ് വാട്ട് ലേസർ പൂർത്തീകരിച്ചതിനുശേഷവും, മുൻകാലങ്ങളിൽ സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ ശ്രദ്ധ പ്രധാനമായും "ഏറ്റവും തീവ്രമായ പ്രകാശം" നേടുക എന്നതായിരുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സൂപ്പർ ലേസർ പൾസുകൾ നിലനിർത്തുന്ന അവസ്ഥയിൽ, സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ പൾസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ വേഗത നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ചില ഭൗതിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ പകുതി പരിശ്രമത്തിലൂടെ ഇരട്ടി ഫലം ലഭിച്ചേക്കാമെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ടിന്റെ സ്കെയിൽ കുറയ്ക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.ലേസർ ഉപകരണങ്ങൾ, പക്ഷേ ഹൈ-ഫീൽഡ് ലേസർ ഫിസിക്സ് പരീക്ഷണങ്ങളിൽ അതിന്റെ പ്രഭാവം മെച്ചപ്പെടുത്തുക.

അൾട്രാ-സ്ട്രോങ്ങ് അൾട്രാഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ വികലത
പരിമിതമായ ഊർജ്ജത്തിൽ പീക്ക് പവർ ലഭിക്കുന്നതിന്, ഗെയിൻ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വലുതാക്കി പൾസ് വീതി 20~30 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളായി കുറയ്ക്കുന്നു. നിലവിലെ 10-ബീക്ക്-വാട്ട് അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ പൾസ് ഊർജ്ജം ഏകദേശം 300 ജൂളുകളാണ്, കൂടാതെ കംപ്രസ്സർ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കുറഞ്ഞ നാശനഷ്ട പരിധി ബീം അപ്പർച്ചറിനെ സാധാരണയായി 300 മില്ലീമീറ്ററിൽ കൂടുതലാക്കുന്നു. 20~30 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് പൾസ് വീതിയും 300 എംഎം അപ്പർച്ചറും ഉള്ള പൾസ് ബീം സ്പേഷ്യോടെമ്പറൽ കപ്ലിംഗ് ഡിസ്റ്റോർഷൻ, പ്രത്യേകിച്ച് പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ ഡിസ്റ്റോർഷൻ വഹിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്. ചിത്രം 1 (എ) ബീം റോൾ ഡിസ്പർഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെയും ഫേസ് ഫ്രണ്ടിന്റെയും സ്പേഷ്യോ-ടെമ്പറൽ വേർതിരിവ് കാണിക്കുന്നു, ആദ്യത്തേതിൽ രണ്ടാമത്തേതിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഒരു "സ്പേഷ്യോ-ടെമ്പറൽ ടിൽറ്റ്" കാണിക്കുന്നു. മറ്റൊന്ന് ലെൻസ് സിസ്റ്റം മൂലമുണ്ടാകുന്ന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ "സ്പേസ്-ടൈമിന്റെ വക്രത" ആണ്. ചിത്രം 1 (ബി) ലക്ഷ്യത്തിലെ പ്രകാശ മണ്ഡലത്തിന്റെ സ്പേഷ്യോ-ടെമ്പറൽ ഡിസ്റ്റോർഷനിൽ ഐഡിയൽ പൾസ് ഫ്രണ്ട്, ഇൻക്ലൈൻഡ് പൾസ് ഫ്രണ്ട്, ബെന്റ് പൾസ് ഫ്രണ്ട് എന്നിവയുടെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഫോക്കസ് ചെയ്ത പ്രകാശ തീവ്രത വളരെയധികം കുറയുന്നു, ഇത് സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ ശക്തമായ ഫീൽഡ് പ്രയോഗത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല.

ചിത്രം 1 (എ) പ്രിസവും ഗ്രേറ്റിംഗും മൂലമുണ്ടാകുന്ന പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ ചരിവ്, (ബി) പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ വികലത ലക്ഷ്യത്തിലെ സ്ഥല-സമയ പ്രകാശ മണ്ഡലത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം.

അൾട്രാ-സ്ട്രോങ്ങിന്റെ പൾസ് വേഗത നിയന്ത്രണംഅൾട്രാഷോർട്ട് ലേസർ
നിലവിൽ, തലം തരംഗങ്ങളുടെ കോണാകൃതിയിലുള്ള സൂപ്പർപോസിഷൻ വഴി നിർമ്മിക്കുന്ന ബെസൽ ബീമുകൾ ഉയർന്ന ഫീൽഡ് ലേസർ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ പ്രയോഗ മൂല്യം കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്. കോണാകൃതിയിൽ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്ത പൾസ്ഡ് ബീമിന് ഒരു അച്ചുതണ്ട് സമമിതി പൾസ് ഫ്രണ്ട് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ജനറേറ്റ് ചെയ്ത എക്സ്-റേ വേവ് പാക്കറ്റിന്റെ ജ്യാമിതീയ കേന്ദ്ര തീവ്രത സ്ഥിരമായ സൂപ്പർലൂമിനൽ, സ്ഥിരമായ സബ്ലൂമിനൽ, ആക്സിലറേറ്റഡ് സൂപ്പർലൂമിനൽ, ഡീസെലറേറ്റഡ് സബ്ലൂമിനൽ എന്നിവ ആകാം. രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന മിററിന്റെയും ഫേസ് ടൈപ്പ് സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററിന്റെയും സംയോജനത്തിന് പോലും പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ അനിയന്ത്രിതമായ സ്പേഷ്യോ-ടെമ്പറൽ ആകൃതി സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, തുടർന്ന് അനിയന്ത്രിതമായി നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന ട്രാൻസ്മിഷൻ വേഗത സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. മുകളിലുള്ള ഭൗതിക പ്രഭാവത്തിനും അതിന്റെ മോഡുലേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കും പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ "ഡിസ്റ്റോർഷൻ" പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ "നിയന്ത്രണ"മാക്കി മാറ്റാനും തുടർന്ന് അൾട്രാ-സ്ട്രോങ്ങ് അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ വേഗത മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം സാക്ഷാത്കരിക്കാനും കഴിയും.

ചിത്രം 2 സൂപ്പർപോസിഷൻ വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന (എ) പ്രകാശത്തേക്കാൾ വേഗതയേറിയ സ്ഥിരമായ, (ബി) പ്രകാശത്തേക്കാൾ വേഗതയേറിയ സ്ഥിരമായ, (സി) പ്രകാശത്തേക്കാൾ വേഗതയേറിയ, (ഡി) വേഗത കുറഞ്ഞ സബ്‌ലൈറ്റ് പ്രകാശ പൾസുകൾ സൂപ്പർപോസിഷൻ മേഖലയുടെ ജ്യാമിതീയ കേന്ദ്രത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്.

പൾസ് ഫ്രണ്ട് ഡിസ്റ്റോർഷന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിനേക്കാൾ മുമ്പാണെങ്കിലും, സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ വികസനത്തോടൊപ്പം ഇത് വ്യാപകമായി ആശങ്കാകുലമാണ്. വളരെക്കാലമായി, സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ - അൾട്രാ-ഹൈ ഫോക്കസിംഗ് ലൈറ്റ് ഇന്റൻസിറ്റിയുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് ഇത് സഹായകമല്ല, കൂടാതെ വിവിധ പൾസ് ഫ്രണ്ട് ഡിസ്റ്റോർഷനെ അടിച്ചമർത്താനോ ഇല്ലാതാക്കാനോ ഗവേഷകർ പ്രവർത്തിച്ചുവരികയാണ്. ഇന്ന്, "പൾസ് ഫ്രണ്ട് ഡിസ്റ്റോർഷൻ" "പൾസ് ഫ്രണ്ട് കൺട്രോൾ" ആയി വികസിച്ചപ്പോൾ, അത് സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസറിന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ വേഗതയുടെ നിയന്ത്രണം നേടിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഹൈ-ഫീൽഡ് ലേസർ ഫിസിക്സിൽ സൂപ്പർ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് ലേസർ പ്രയോഗിക്കുന്നതിന് പുതിയ മാർഗങ്ങളും പുതിയ അവസരങ്ങളും നൽകുന്നു.