ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಭಾಗ ಒಂದು

ವಿಶಿಷ್ಟಅತಿವೇಗದ ಲೇಸರ್ಭಾಗ ಒಂದು

ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಲೇಸರ್‌ಗಳು
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ದೀರ್ಘ-ಪಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ನಿರಂತರ-ತರಂಗ (CW) ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಣ್ಣ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ವಿಶಾಲ ರೋಹಿತದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪಲ್ಸ್ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ತತ್ವದಿಂದ ಪಡೆದ ಸಮಯ-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಉತ್ಪನ್ನ (TBP) ದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗಾಸಿಯನ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ TBP ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ನೀಡಲಾಗಿದೆ :TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ಎಂಬುದು ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿ ಮತ್ತು Δv ಎಂಬುದು ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಆಗಿದೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯ ನಡುವೆ ವಿಲೋಮ ಸಂಬಂಧವಿದೆ ಎಂದು ಸಮೀಕರಣವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಅವಧಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ಆ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1 ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 1: ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ರೋಹಿತದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳು10 ps (ಹಸಿರು), 500 fs (ನೀಲಿ), ಮತ್ತು 50 fs (ಕೆಂಪು)

ಅತಿ ವೇಗದ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವಿಶಾಲ ರೋಹಿತದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯನ್ನು ನಿಮ್ಮ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಆಗಾಗ್ಗೆ, ಈ ಸವಾಲುಗಳಿಗೆ ಸರಳ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವಿಶಾಲ ರೋಹಿತದ ಔಟ್‌ಪುಟ್. ನೀವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಹಿಂದೆ ದೀರ್ಘ ಪಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ನಿರಂತರ-ತರಂಗ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದರೆ, ನಿಮ್ಮ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳ ಸ್ಟಾಕ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳ ಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಅಥವಾ ರವಾನಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿರಬಹುದು.

ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಮತ್ತು ನ್ಯಾವಿಗೇಟ್ ಮಾಡಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿಗಳನ್ನು (LDT) ಹೊಂದಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಿದಾಗನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, LDT ಮೌಲ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5-10 J/cm2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ಗೆ, ಈ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕೇಳಿಬರುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ LDT ಮೌಲ್ಯಗಳು <1 J/cm2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.3 J/cm2 ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಗಳಲ್ಲಿ LDT ವೈಶಾಲ್ಯದ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಕ್ಕೆಪಲ್ಸ್ಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುವ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಉಷ್ಣ ತಾಪನ. ಲೇಪನ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳುಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳುಬೀಳುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ, ಬಿರುಕು ಬಿಡುವುದು, ಕರಗುವುದು ಮತ್ತು ಜಾಲರಿಯ ಒತ್ತಡ ಇವುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣ ಹಾನಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ.ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯು ಲೇಸರ್‌ನಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮವು ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಗೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯು ಹಾನಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನೀಕರಣದಂತಹ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ LDT ರೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಹಾನಿಯ ಭೌತಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದೇ ಬಳಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾ, ತರಂಗಾಂತರ, ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರ), ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ LDT ರೇಟಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನವು ನಿಮ್ಮ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಚಿತ್ರ 1: ವಿಭಿನ್ನ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು