ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಭಾಗ ಒಂದು

ಅನನ್ಯಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ಭಾಗ ಒಂದು

ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಲೇಸರ್ಗಳು
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಅದು ಅವುಗಳನ್ನು ದೀರ್ಘ-ನಾಡಿ ಅಥವಾ ನಿರಂತರ-ತರಂಗ (CW) ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಣ್ಣ ನಾಡಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ವಿಶಾಲವಾದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ನಾಡಿ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸಮಯ-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಉತ್ಪನ್ನದ (TBP) ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ತತ್ವದಿಂದ ಬಂದಿದೆ. ಗಾಸಿಯನ್ ನಾಡಿನ TBP ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ಎಂಬುದು ನಾಡಿ ಅವಧಿ ಮತ್ತು Δv ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಆಗಿದೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯ ನಡುವೆ ವಿಲೋಮ ಸಂಬಂಧವಿದೆ ಎಂದು ಸಮೀಕರಣವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ಆ ನಾಡಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 1: ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಕನಿಷ್ಠ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆಲೇಸರ್ ಕಾಳುಗಳು10 ಪಿಎಸ್ (ಹಸಿರು), 500 ಎಫ್‌ಎಸ್ (ನೀಲಿ), ಮತ್ತು 50 ಎಫ್‌ಎಸ್ (ಕೆಂಪು)

ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವೈಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯನ್ನು ನಿಮ್ಮ ಸಿಸ್ಟಂನಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಈ ಸವಾಲುಗಳಿಗೆ ಸರಳವಾದ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಬ್ರಾಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್. ನೀವು ಈ ಹಿಂದೆ ದೀರ್ಘವಾದ ನಾಡಿ ಅಥವಾ ನಿರಂತರ-ತರಂಗ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದ್ದರೆ, ನಿಮ್ಮ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಅಥವಾ ರವಾನಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ
ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿಗಳನ್ನು (LDT) ನ್ಯಾವಿಗೇಟ್ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದಾಗನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, LDT ಮೌಲ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5-10 J/cm2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ಗಾಗಿ, ಈ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕೇಳಿಬರುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ LDT ಮೌಲ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.3 J/cm2 ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ <1 J/cm2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರಬಹುದು. ವಿವಿಧ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ LDT ವೈಶಾಲ್ಯದ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚುಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ಗಳು, ಹಾನಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಉಷ್ಣ ತಾಪನ. ಲೇಪನ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ವಸ್ತುಗಳುಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳುಘಟನೆಯ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ, ಬಿರುಕು, ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಇವುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣ ಹಾನಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳುಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ, ನಾಡಿ ಅವಧಿಯು ಲೇಸರ್‌ನಿಂದ ವಸ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಗೆ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮವು ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯು ಹಾನಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನೀಕರಣದಂತಹ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಎಲ್‌ಡಿಟಿ ರೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗೆ ಕಿರಿದಾಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಹಾನಿಯ ಭೌತಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದೇ ಬಳಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾ, ತರಂಗಾಂತರ, ನಾಡಿ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರ), ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ LDT ರೇಟಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನವು ನಿಮ್ಮ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅದೇ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ನೈಜ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಚಿತ್ರ 1: ವಿವಿಧ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು