അതുല്യമായ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ ഭാഗം ഒന്ന്

അതുല്യമായത്അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർഒന്നാം ഭാഗം

അൾട്രാഫാസ്റ്റിന്റെ സവിശേഷ സവിശേഷതകൾലേസറുകൾ
അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസ് ദൈർഘ്യം ഈ സിസ്റ്റങ്ങളെ ലോംഗ്-പൾസ് അല്ലെങ്കിൽ കണ്ടിന്യൂസ്-വേവ് (CW) ലേസറുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന സവിശേഷ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. അത്തരമൊരു ഹ്രസ്വ പൾസ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, ഒരു വൈഡ് സ്പെക്ട്രം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യമാണ്. പൾസ് ആകൃതിയും കേന്ദ്ര തരംഗദൈർഘ്യവും ഒരു പ്രത്യേക ദൈർഘ്യമുള്ള പൾസുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, ഈ ബന്ധം അനിശ്ചിതത്വ തത്വത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ സമയ-ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ (TBP) അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഗൗസിയൻ പൾസിന്റെ TBP ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുലയിലൂടെ നൽകിയിരിക്കുന്നു :TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ എന്നത് പൾസ് ദൈർഘ്യവും Δv എന്നത് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ആണ്. സാരാംശത്തിൽ, സ്പെക്ട്രം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിനും പൾസ് ദൈർഘ്യത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു വിപരീത ബന്ധമുണ്ടെന്ന് സമവാക്യം കാണിക്കുന്നു, അതായത് പൾസിന്റെ ദൈർഘ്യം കുറയുമ്പോൾ, ആ പൾസ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ആവശ്യമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിക്കുന്നു. നിരവധി വ്യത്യസ്ത പൾസ് ദൈർഘ്യങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ചിത്രം 1 ചിത്രീകരിക്കുന്നു.

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

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 ബ്രോഡ് സ്പെക്ട്രം ഔട്ട്‌പുട്ട്. നിങ്ങൾ മുമ്പ് പ്രധാനമായും ദൈർഘ്യമേറിയ പൾസ് അല്ലെങ്കിൽ തുടർച്ചയായ-തരംഗ ലേസറുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ നിലവിലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ സ്റ്റോക്കിന് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസുകളുടെ പൂർണ്ണ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാനോ കഴിഞ്ഞേക്കില്ല.

ലേസർ നാശനഷ്ട പരിധി
പരമ്പരാഗത ലേസർ സ്രോതസ്സുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ഒപ്റ്റിക്‌സിന് ലേസർ ഡാമേജ് ത്രെഷോൾഡുകൾ (LDT) ഗണ്യമായി വ്യത്യസ്തവും നാവിഗേറ്റ് ചെയ്യാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതുമാണ്. ഒപ്റ്റിക്‌സിന് നൽകുമ്പോൾനാനോ സെക്കൻഡ് പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ, LDT മൂല്യങ്ങൾ സാധാരണയായി 5-10 J/cm2 എന്ന ക്രമത്തിലായിരിക്കും. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ഒപ്റ്റിക്‌സിന്, ഈ അളവിലുള്ള മൂല്യങ്ങൾ പ്രായോഗികമായി കേട്ടുകേൾവിയില്ലാത്തതാണ്, കാരണം LDT മൂല്യങ്ങൾ <1 J/cm2 എന്ന ക്രമത്തിലായിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, സാധാരണയായി 0.3 J/cm2 ന് അടുത്താണ്. വ്യത്യസ്ത പൾസ് ദൈർഘ്യങ്ങളിൽ LDT വ്യാപ്തിയുടെ ഗണ്യമായ വ്യതിയാനം പൾസ് ദൈർഘ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലേസർ കേടുപാടുകൾ സംവിധാനത്തിന്റെ ഫലമാണ്. നാനോസെക്കൻഡ് ലേസറുകൾക്ക് അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ.പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ, കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്ന പ്രധാന സംവിധാനം താപ ചൂടാക്കലാണ്. ന്റെ കോട്ടിംഗും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് വസ്തുക്കളുംഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾഇൻസിഷൻ ഫോട്ടോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്ത് ചൂടാക്കുന്നു. ഇത് വസ്തുക്കളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ വികലതയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. താപ വികാസം, വിള്ളൽ, ഉരുകൽ, ലാറ്റിസ് സ്ട്രെയിൻ എന്നിവയാണ് ഇവയുടെ സാധാരണ താപ നാശനഷ്ട സംവിധാനങ്ങൾ.ലേസർ സ്രോതസ്സുകൾ.

എന്നിരുന്നാലും, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക്, പൾസ് ദൈർഘ്യം തന്നെ ലേസറിൽ നിന്ന് മെറ്റീരിയൽ ലാറ്റിസിലേക്കുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ സമയ സ്കെയിലിനേക്കാൾ വേഗതയുള്ളതാണ്, അതിനാൽ ലേസർ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നാശനഷ്ടങ്ങൾക്ക് താപ പ്രഭാവം പ്രധാന കാരണമല്ല. പകരം, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറിന്റെ പീക്ക് പവർ കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്ന സംവിധാനത്തെ മൾട്ടി-ഫോട്ടോൺ ആഗിരണം, അയോണൈസേഷൻ തുടങ്ങിയ രേഖീയമല്ലാത്ത പ്രക്രിയകളാക്കി മാറ്റുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് ഒരു നാനോസെക്കൻഡ് പൾസിന്റെ LDT റേറ്റിംഗിനെ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസിലേക്ക് ചുരുക്കാൻ കഴിയാത്തത്, കാരണം കേടുപാടുകളുടെ ഭൗതിക സംവിധാനം വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ, ഉപയോഗത്തിന്റെ അതേ സാഹചര്യങ്ങളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, തരംഗദൈർഘ്യം, പൾസ് ദൈർഘ്യം, ആവർത്തന നിരക്ക്), ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന LDT റേറ്റിംഗുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണം നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷന് ഏറ്റവും മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ പരീക്ഷിച്ച ഒപ്റ്റിക്സ് സിസ്റ്റത്തിലെ ഒരേ ഒപ്റ്റിക്സിന്റെ യഥാർത്ഥ പ്രകടനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നില്ല.

ചിത്രം 1: വ്യത്യസ്ത പൾസ് ദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള ലേസർ പ്രേരിത നാശത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങൾ