20-ൽ താഴെ ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ദൃശ്യപ്രകാശംട്യൂണബിൾ പൾസ്ഡ് ലേസർ ഉറവിടം
അടുത്തിടെ, യുകെയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഗവേഷണ സംഘം ഒരു നൂതന പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, ട്യൂണബിൾ മെഗാവാട്ട്-ലെവലിൽ താഴെയുള്ള 20 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ദൃശ്യപ്രകാശ ട്യൂണബിൾ വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചതായി പ്രഖ്യാപിച്ചു.പൾസ്ഡ് ലേസർ ഉറവിടം. ഈ പൾസ്ഡ് ലേസർ സ്രോതസ്സ്, അൾട്രാ ഫാസ്റ്റ്ഫൈബർ ലേസർട്യൂണബിൾ തരംഗദൈർഘ്യം, അൾട്രാ-ഹ്രസ്വ ദൈർഘ്യം, 39 നാനോജൂൾ വരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജം, 2 മെഗാവാട്ടിൽ കൂടുതൽ പീക്ക് പവർ എന്നിവയുള്ള പൾസുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഈ സംവിധാനത്തിന് കഴിയും, ഇത് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, ബയോളജിക്കൽ ഇമേജിംഗ്, വ്യാവസായിക പ്രോസസ്സിംഗ് തുടങ്ങിയ മേഖലകൾക്ക് പുത്തൻ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു.
ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന ആകർഷണം രണ്ട് നൂതന രീതികളുടെ സംയോജനമാണ്: “ഗെയിൻ-മാനേജ്ഡ് നോൺലീനിയർ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ (GMNA)”, “റെസൊണന്റ് ഡിസ്പേഴ്സീവ് വേവ് (RDW) എമിഷൻ”. മുൻകാലങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ട്യൂണബിൾ അൾട്രാഷ്ഷോർട്ട് പൾസുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, ചെലവേറിയതും സങ്കീർണ്ണവുമായ ടൈറ്റാനിയം-സാഫയർ ലേസറുകളോ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ആംപ്ലിഫയറുകളോ സാധാരണയായി ആവശ്യമായിരുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ചെലവേറിയതും വലുതും പരിപാലിക്കാൻ പ്രയാസകരവുമായിരുന്നു, മാത്രമല്ല കുറഞ്ഞ ആവർത്തന നിരക്കുകളും ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണികളും പരിമിതപ്പെടുത്തി. ഇത്തവണ വികസിപ്പിച്ച ഓൾ-ഫൈബർ സൊല്യൂഷൻ സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചറിനെ ഗണ്യമായി ലളിതമാക്കുക മാത്രമല്ല, ചെലവുകളും സങ്കീർണ്ണതയും വളരെയധികം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് സബ്-20 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡിന്റെ നേരിട്ടുള്ള ഉത്പാദനം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, 400 മുതൽ 700 നാനോമീറ്ററിലേക്കും 4.8 MHz ന്റെ ഉയർന്ന ആവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ ഉയർന്ന പവർ പൾസുകൾക്കപ്പുറത്തേക്കുമുള്ള ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്നതാണ്. കൃത്യമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചറിലൂടെയാണ് ഗവേഷണ സംഘം ഈ മുന്നേറ്റം നേടിയത്. ഒന്നാമതായി, അവർ സീഡ് സ്രോതസ്സായി നോൺലീനിയർ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ റിംഗ് മിറർ (NALM) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പൂർണ്ണമായും പോളറൈസേഷൻ-പ്രിസർവിംഗ് മോഡ്-ലോക്ക്ഡ് യെറ്റർബിയം ഫൈബർ ഓസിലേറ്റർ ഉപയോഗിച്ചു. ഈ രൂപകൽപ്പന സിസ്റ്റത്തിന്റെ ദീർഘകാല സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുക മാത്രമല്ല, ഭൗതിക പൂരിത അബ്സോർബറുകളുടെ ഡീഗ്രഡേഷൻ പ്രശ്നം ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രീആംപ്ലിഫിക്കേഷനും പൾസ് കംപ്രഷനും ശേഷം, സീഡ് പൾസുകളെ GMNA ഘട്ടത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു. സ്പെക്ട്രൽ വിശാലത കൈവരിക്കുന്നതിനും ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായ ലീനിയർ ചിർപ്പുള്ള അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും GMNA ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിൽ സെൽഫ്-ഫേസ് മോഡുലേഷനും രേഖാംശ അസമമായ ഗെയിൻ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷനും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവ ഒടുവിൽ ഗ്രേറ്റിംഗ് ജോഡികളിലൂടെ 40 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകൾക്ക് താഴെയുള്ള ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്യുന്നു. RDW ജനറേഷൻ ഘട്ടത്തിൽ, ഗവേഷകർ സ്വയം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് നിർമ്മിച്ച ഒമ്പത്-റെസൊണേറ്റർ ആന്റി-റെസൊണൻസ് ഹോളോ-കോർ ഫൈബറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിന് പമ്പ് പൾസ് ബാൻഡിലും ദൃശ്യപ്രകാശ മേഖലയിലും വളരെ കുറഞ്ഞ നഷ്ടമുണ്ട്, ഇത് പമ്പിൽ നിന്ന് ചിതറിക്കിടക്കുന്ന തരംഗത്തിലേക്ക് ഊർജ്ജം കാര്യക്ഷമമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ പ്രാപ്തമാക്കുകയും ഉയർന്ന നഷ്ടമുള്ള റെസൊണന്റ് ബാൻഡ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഇടപെടൽ ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റിമൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഡിസ്‌പർഷൻ വേവ് പൾസ് എനർജി ഔട്ട്‌പുട്ട് 39 നാനോജൂളുകളിൽ എത്താം, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പൾസ് വീതി 13 ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളിൽ എത്താം, പീക്ക് പവർ 2.2 മെഗാവാട്ട് വരെയാകാം, ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത 13% വരെയാകാം. അതിലും ആവേശകരമായ കാര്യം, ഗ്യാസ് മർദ്ദവും ഫൈബർ പാരാമീറ്ററുകളും ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, സിസ്റ്റത്തെ അൾട്രാവയലറ്റ്, ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡുകളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ വ്യാപിപ്പിക്കാനും ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റിൽ നിന്ന് ഇൻഫ്രാറെഡിലേക്ക് വൈഡ്‌ബാൻഡ് ട്യൂണിംഗ് നേടാനും കഴിയും എന്നതാണ്.
ഫോട്ടോണിക്‌സിന്റെ അടിസ്ഥാന മേഖലയിൽ ഈ ഗവേഷണത്തിന് ഗണ്യമായ പ്രാധാന്യം ഉണ്ടെന്നു മാത്രമല്ല, വ്യാവസായിക, ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകൾക്ക് ഒരു പുതിയ സാഹചര്യം തുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മൾട്ടി-ഫോട്ടോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി ഇമേജിംഗ്, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ടൈം-റിസോൾവ്ഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ്, പ്രിസിഷൻ മെഡിസിൻ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് നോൺലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്സ് ഗവേഷണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ, ഈ ഒതുക്കമുള്ളതും കാര്യക്ഷമവും കുറഞ്ഞ ചെലവിലുള്ളതുമായ പുതിയ തരം അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉപയോക്താക്കൾക്ക് അഭൂതപൂർവമായ ഉപകരണങ്ങളും വഴക്കവും നൽകും. പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന ആവർത്തന നിരക്കുകൾ, പീക്ക് പവർ, അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസുകൾ എന്നിവ ആവശ്യമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ നിസ്സംശയമായും കൂടുതൽ മത്സരാധിഷ്ഠിതമാണ്, കൂടാതെ പരമ്പരാഗത ടൈറ്റാനിയം-സഫയർ അല്ലെങ്കിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ പ്രമോഷൻ സാധ്യതയുമുണ്ട്.
ഭാവിയിൽ, സിസ്റ്റത്തിന്റെ മിനിയേച്ചറൈസേഷനും സംയോജനവും കൈവരിക്കുന്നതിനായി, ഒന്നിലധികം ഫ്രീ-സ്‌പേസ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന നിലവിലെ ആർക്കിടെക്ചറിനെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ നിലവിലെ ഓസിലേറ്ററും ആംപ്ലിഫയർ കോമ്പിനേഷനും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഒരൊറ്റ മാമിഷെവ് ഓസിലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുക തുടങ്ങിയ സിസ്റ്റം കൂടുതൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ ഗവേഷണ സംഘം പദ്ധതിയിടുന്നു. കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത തരം ആന്റി-റെസൊണൻസ് ഫൈബറുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിലൂടെ, രാമൻ ആക്റ്റീവ് വാതകങ്ങളും ഫ്രീക്വൻസി ഡബ്ലിംഗ് മൊഡ്യൂളുകളും അവതരിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ സിസ്റ്റം അൾട്രാവയലറ്റ്, ദൃശ്യപ്രകാശം, ഇൻഫ്രാറെഡ് തുടങ്ങിയ ഒന്നിലധികം ഫീൽഡുകൾക്കായി ഓൾ-ഫൈബർ, വൈഡ്‌ബാൻഡ്, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ പരിഹാരങ്ങൾ നൽകിക്കൊണ്ട് വിശാലമായ ബാൻഡിലേക്ക് വികസിപ്പിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ചിത്രം 1. പൾസ്ഡ് ലേസറിന്റെ ട്യൂണിംഗിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം
പോസ്റ്റ് സമയം: മെയ്-28-2025