അതുല്യമായ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ ഭാഗം ഒന്ന്

അതുല്യമായഅൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർഭാഗം ഒന്ന്

അൾട്രാഫാസ്റ്റിൻ്റെ തനതായ ഗുണങ്ങൾലേസറുകൾ
അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ അൾട്രാ-ഹ്രസ്വ പൾസ് ദൈർഘ്യം ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ലോംഗ്-പൾസ് അല്ലെങ്കിൽ തുടർച്ചയായ-വേവ് (CW) ലേസറുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന സവിശേഷ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. അത്തരമൊരു ഹ്രസ്വ പൾസ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, വിശാലമായ സ്പെക്ട്രം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യമാണ്. പൾസ് ആകൃതിയും കേന്ദ്ര തരംഗദൈർഘ്യവും ഒരു പ്രത്യേക ദൈർഘ്യമുള്ള പൾസുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. സാധാരണഗതിയിൽ, ഈ ബന്ധം അനിശ്ചിതത്വ തത്വത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ സമയ-ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ (TBP) അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് വിവരിക്കുന്നത്. ഗൗസിയൻ പൾസിൻ്റെ ടിബിപി ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ചാണ് നൽകിയിരിക്കുന്നത്:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ എന്നത് പൾസ് ദൈർഘ്യവും Δv എന്നത് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ആണ്. സാരാംശത്തിൽ, സ്പെക്ട്രം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും പൾസ് ദൈർഘ്യവും തമ്മിൽ ഒരു വിപരീത ബന്ധമുണ്ടെന്ന് സമവാക്യം കാണിക്കുന്നു, അതായത് പൾസിൻ്റെ ദൈർഘ്യം കുറയുമ്പോൾ, ആ പൾസ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ആവശ്യമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിക്കുന്നു. വിവിധ പൾസ് ദൈർഘ്യങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ചിത്രം 1 വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ചിത്രം 1: പിന്തുണയ്ക്കാൻ ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സ്പെക്ട്രൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്ലേസർ പൾസുകൾ10 ps (പച്ച), 500 fs (നീല), 50 fs (ചുവപ്പ്)

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾ
അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ വൈഡ് സ്പെക്ട്രൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, പീക്ക് പവർ, ഹ്രസ്വ പൾസ് ദൈർഘ്യം എന്നിവ നിങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിൽ ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്യണം. പലപ്പോഴും, ഈ വെല്ലുവിളികൾക്കുള്ള ഏറ്റവും ലളിതമായ പരിഹാരങ്ങളിലൊന്നാണ് ലേസറുകളുടെ വിശാലമായ സ്പെക്ട്രം ഔട്ട്പുട്ട്. നിങ്ങൾ മുമ്പ് ദൈർഘ്യമേറിയ പൾസ് അല്ലെങ്കിൽ തുടർച്ചയായ-വേവ് ലേസറുകൾ പ്രാഥമികമായി ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ നിലവിലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ സ്റ്റോക്കിന് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസുകളുടെ പൂർണ്ണ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാനോ കഴിഞ്ഞേക്കില്ല.

ലേസർ കേടുപാടുകൾ പരിധി
കൂടുതൽ പരമ്പരാഗത ലേസർ സ്രോതസ്സുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ഒപ്‌റ്റിക്‌സിന് വളരെ വ്യത്യസ്തവും ലേസർ നാശത്തിൻ്റെ പരിധി (എൽഡിടി) നാവിഗേറ്റ് ചെയ്യാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതുമാണ്. ഒപ്റ്റിക്സ് നൽകുമ്പോൾനാനോ സെക്കൻഡ് പൾസ്ഡ് ലേസർ, LDT മൂല്യങ്ങൾ സാധാരണയായി 5-10 J/cm2 എന്ന ക്രമത്തിലാണ്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ഒപ്‌റ്റിക്‌സിന്, ഈ അളവിലുള്ള മൂല്യങ്ങൾ പ്രായോഗികമായി കേട്ടിട്ടില്ല, കാരണം LDT മൂല്യങ്ങൾ <1 J/cm2 എന്ന ക്രമത്തിലായിരിക്കാൻ സാധ്യത കൂടുതലാണ്, സാധാരണയായി 0.3 J/cm2 ന് അടുത്താണ്. വ്യത്യസ്‌ത പൾസ് കാലയളവുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള എൽഡിടി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിൻ്റെ ഗണ്യമായ വ്യതിയാനം പൾസ് ദൈർഘ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലേസർ കേടുപാടുകൾ മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ ഫലമാണ്. നാനോ സെക്കൻഡ് ലേസറുകൾക്ക് അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽപൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ, കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്ന പ്രധാന സംവിധാനം താപ ചൂടാക്കലാണ്. കോട്ടിംഗും അടിവസ്ത്ര വസ്തുക്കളുംഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾസംഭവ ഫോട്ടോണുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും അവയെ ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ വികലതയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. താപ വികാസം, വിള്ളൽ, ഉരുകൽ, ലാറ്റിസ് സ്ട്രെയിൻ എന്നിവയാണ് ഇവയുടെ സാധാരണ താപ തകരാറുകൾ.ലേസർ ഉറവിടങ്ങൾ.

എന്നിരുന്നാലും, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക്, പൾസ് ദൈർഘ്യം തന്നെ ലേസറിൽ നിന്ന് മെറ്റീരിയൽ ലാറ്റിസിലേക്കുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ സമയ സ്കെയിലിനേക്കാൾ വേഗതയുള്ളതാണ്, അതിനാൽ ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് നാശത്തിൻ്റെ പ്രധാന കാരണം തെർമൽ ഇഫക്റ്റല്ല. പകരം, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറിൻ്റെ പീക്ക് പവർ കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്ന മെക്കാനിസത്തെ മൾട്ടി-ഫോട്ടോൺ ആഗിരണം, അയോണൈസേഷൻ തുടങ്ങിയ നോൺ-ലീനിയർ പ്രക്രിയകളാക്കി മാറ്റുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് ഒരു നാനോസെക്കൻഡ് പൾസിൻ്റെ എൽഡിടി റേറ്റിംഗ് ഒരു അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസിലേക്ക് ചുരുക്കാൻ കഴിയാത്തത്, കാരണം കേടുപാടുകളുടെ ഭൗതിക സംവിധാനം വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ, അതേ ഉപയോഗ വ്യവസ്ഥകളിൽ (ഉദാ, തരംഗദൈർഘ്യം, പൾസ് ദൈർഘ്യം, ആവർത്തന നിരക്ക്), മതിയായ ഉയർന്ന എൽഡിടി റേറ്റിംഗ് ഉള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണം നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത വ്യവസ്ഥകളിൽ പരീക്ഷിച്ച ഒപ്റ്റിക്‌സ് സിസ്റ്റത്തിലെ ഒരേ ഒപ്‌റ്റിക്‌സിൻ്റെ യഥാർത്ഥ പ്രകടനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നില്ല.

ചിത്രം 1: വ്യത്യസ്‌ത പൾസ് ദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള ലേസർ പ്രേരിത നാശത്തിൻ്റെ മെക്കാനിസങ്ങൾ