ແສງຍ່ອຍ 20 femtosecond ເບິ່ງເຫັນໄດ້ແຫຼ່ງ laser pulsed ທີ່ສາມາດປັບໄດ້
ຫວ່າງມໍ່ໆມານີ້, ທີມຄົ້ນຄ້ວາຈາກອັງກິດໄດ້ພິມເຜີຍແຜ່ການສຶກສານະວັດຕະກຳໂດຍປະກາດວ່າພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພັດທະນາສຳເລັດຜົນສຳເລັດຜົນໃນການພັດທະນາແສງສະຫວ່າງຍ່ອຍໃນລະດັບ 20 femtosecond megawatt.ແຫຼ່ງ laser pulsed. ແຫຼ່ງ laser pulsed ນີ້, ultrafastເລເຊີເສັ້ນໄຍລະບົບສາມາດສ້າງກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ໄລຍະເວລາສັ້ນທີ່ສຸດ, ພະລັງງານສູງເຖິງ 39 nanojoules, ແລະພະລັງງານສູງສຸດເກີນ 2 ເມກາວັດ, ເປີດໂອກາດໃຫມ່ຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບຂົງເຂດເຊັ່ນ: ultrafast spectroscopy, ຮູບພາບຊີວະພາບ, ແລະການປຸງແຕ່ງອຸດສາຫະກໍາ.
ຈຸດເດັ່ນຫຼັກຂອງເທກໂນໂລຍີນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນການປະສົມປະສານຂອງສອງວິທີການທີ່ທັນສະ ໄໝ: "Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)" ແລະ "Resonant Dispersive Wave (RDW) emission". ໃນອະດີດ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຳມະຈອນເຕັ້ນໄວທີ່ສາມາດປັບໄດ້ປະສິດທິພາບສູງ, ເລເຊີ titanium-sapphire ທີ່ມີລາຄາແພງ ແລະຊັບຊ້ອນ ຫຼືເຄື່ອງຂະຫຍາຍພາຣາມິເຕີ optical ປົກກະຕິແມ່ນຕ້ອງການ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີລາຄາແພງ, ໃຫຍ່, ແລະຍາກທີ່ຈະຮັກສາ, ແຕ່ຍັງຈໍາກັດໂດຍອັດຕາການຊ້ໍາທີ່ຕ່ໍາແລະລະດັບການປັບ. ໂຊລູຊັ່ນເສັ້ນໃຍທັງໝົດທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນໃນຄັ້ງນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດໃຫ້ສະຖາປັດຕະຍະກຳຂອງລະບົບງ່າຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະຄວາມສັບສົນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນຊ່ວຍໃຫ້ການຜະລິດໂດຍກົງຂອງ sub-20 femtosecond, ສາມາດປັບໄດ້ເຖິງ 400 ຫາ 700 nanometers ແລະນອກເຫນືອການກໍາມະຈອນເຕັ້ນທີ່ມີພະລັງງານສູງຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງການຄ້າງຫ້ອງສູງຂອງ 4.8 MHz. ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ບັນລຸຄວາມແຕກແຍກນີ້ໂດຍຜ່ານສະຖາປັດຕະຍະກໍາລະບົບທີ່ຖືກອອກແບບທີ່ຊັດເຈນ. ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ເຂົາເຈົ້າໄດ້ນຳໃຊ້ເຄື່ອງປ້ຳເສັ້ນໄຍ ytterbium ທີ່ຖືກລັອກແບບຮັກສາຂົ້ວໂລກຢ່າງເຕັມຮູບແບບໂດຍອີງໃສ່ບ່ອນກະຈົກວົງແຫວນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນ (NALM) ເປັນແຫຼ່ງແກ່ນ. ການອອກແບບນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຂອງລະບົບ, ແຕ່ຍັງຫຼີກເວັ້ນບັນຫາການເຊື່ອມໂຊມຂອງຕົວດູດຊຶມທີ່ອີ່ມຕົວ. ຫຼັງຈາກ preamplification ແລະການບີບອັດກໍາມະຈອນ, ກໍາມະຈອນຂອງເມັດໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນຂັ້ນຕອນຂອງ GMNA. GMNA ນໍາໃຊ້ຕົວດັດປັບໄລຍະດ້ວຍຕົນເອງແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍບໍ່ສົມມາທາງຍາວໃນເສັ້ນໄຍ optical ເພື່ອບັນລຸການຂະຫຍາຍສາຍຕາແລະສ້າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນແບບ ultrashort ກັບ chirp linear ເກືອບທີ່ສົມບູນແບບ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດຈະຖືກບີບອັດເປັນ sub-40 femtoseconds ຜ່ານຄູ່ grating. ໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນການຜະລິດ RDW, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ການອອກແບບດ້ວຍຕົນເອງແລະຜະລິດເສັ້ນໄຍແກນ hollow-core ເກົ້າ resonator. ປະເພດຂອງເສັ້ນໄຍ optical ນີ້ມີການສູນເສຍຕ່ໍາສຸດໃນແຖບກໍາມະຈອນ Pump ແລະພາກພື້ນແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫັນໄດ້, ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານໄດ້ຖືກປ່ຽນຢ່າງມີປະສິດທິພາບຈາກປັ໊ມໄປສູ່ຄື້ນທີ່ກະແຈກກະຈາຍແລະຫຼີກເວັ້ນການແຊກແຊງທີ່ເກີດຈາກແຖບ resonant ການສູນເສຍສູງ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຜົນຜະລິດພະລັງງານກໍາມະຈອນກະແຈກກະຈາຍໂດຍລະບົບສາມາດບັນລຸ 39 nanojoules, ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດສາມາດບັນລຸ 13 femtoseconds, ພະລັງງານສູງສຸດສາມາດສູງເຖິງ 2.2 ເມກາວັດ, ແລະປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານສາມາດສູງເຖິງ 13%. ສິ່ງທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນກວ່ານັ້ນແມ່ນວ່າໂດຍການປັບຕົວກໍານົດຄວາມດັນຂອງອາຍແກັສແລະເສັ້ນໄຍ, ລະບົບສາມາດຂະຫຍາຍອອກໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍກັບແຖບ ultraviolet ແລະ infrared, ບັນລຸການປັບລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງແຖບຈາກ ultraviolet ເລິກເຖິງ infrared.
ການຄົ້ນຄວ້ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຖືຄວາມສໍາຄັນທີ່ສໍາຄັນໃນຂົງເຂດພື້ນຖານຂອງ photonics, ແຕ່ຍັງເປີດສະຖານະການໃຫມ່ສໍາລັບຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຖ່າຍຮູບກ້ອງຈຸລະທັດຫຼາຍໂຟຕອນ, spectroscopy ທີ່ແກ້ໄຂໄດ້ໄວທີ່ສຸດ, ການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ, ຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ແລະການຄົ້ນຄວ້າ optics nonlinear ultrafast, ປະເພດໃຫມ່ທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ປະສິດທິພາບ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ ultrafast ຈະໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີເຄື່ອງມືແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ. ໂດຍສະເພາະໃນສະຖານະການທີ່ຕ້ອງການອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງທີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງສຸດແລະ pulses ສັ້ນທີ່ສຸດ, ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ແມ່ນມີການແຂ່ງຂັນຫຼາຍຢ່າງບໍ່ຕ້ອງສົງໃສແລະມີທ່າແຮງການສົ່ງເສີມທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເມື່ອທຽບກັບລະບົບການຂະຫຍາຍ titanium-sapphire ຫຼື optical parametric.
ໃນອະນາຄົດ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາວາງແຜນທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຕື່ມອີກ, ເຊັ່ນ: ການລວມເອົາສະຖາປັດຕະຍະກໍາປະຈຸບັນທີ່ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບ optical ຊ່ອງຫວ່າງຫຼາຍເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍ optical, ຫຼືແມ້ກະທັ້ງການນໍາໃຊ້ oscillator Mamyshev ດຽວເພື່ອທົດແທນ oscillator ແລະ amplifier ປະຈຸບັນ, ເພື່ອບັນລຸ miniaturization ແລະການເຊື່ອມໂຍງຂອງລະບົບ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂດຍການປັບຕົວເຂົ້າກັບເສັ້ນໄຍຕ້ານການສະທ້ອນຕ່າງໆ, ການແນະນໍາທາດອາຍແກັສທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ Raman ແລະໂມດູນຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າ, ລະບົບນີ້ຄາດວ່າຈະຂະຫຍາຍໄປສູ່ແຖບກວ້າງ, ສະຫນອງການແກ້ໄຂເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນໄຍທັງຫມົດ, ກວ້າງ, ultrafast ສໍາລັບຫຼາຍຂົງເຂດເຊັ່ນ: ultraviolet, ແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນແລະອິນຟາເລດ.
ຮູບທີ 1. ແຜນວາດແຜນວາດຂອງການປັບຂອງເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນ
ເວລາປະກາດ: 28-05-2025