د اټوسیکنډ ساینس لپاره خورا ګړندی لیزر

ډېر چټک ليزرد دوهمې درجې ساینس لپاره
په اوس وخت کې، د اټوسیکنډ نبضونه په عمده توګه د لوړ ترتیب هارمونیک تولید (HHG) له لارې ترلاسه کیږي چې د قوي ساحو لخوا پرمخ وړل کیږي. د دوی د تولید جوهر د دې په توګه درک کیدی شي چې الکترونونه د قوي لیزر بریښنایی ساحې لخوا ایونیز شوي، ګړندي شوي، او بیا یوځای شوي ترڅو انرژي خوشې کړي، په دې توګه د اټوسیکنډ XUV نبضونه خارجوي.
له همدې امله، د اتوسیکنډ محصول د نبض عرض، انرژي، طول موج، او د تکرار نرخ سره خورا حساس دید موټر چلولو لیزر(الټرا فاسټ لیزر): د نبض لنډ پلنوالی د اټوسیکنډ نبضونو جلا کولو لپاره ګټور دی، لوړه انرژي ایونیزیشن او موثریت ښه کوي، اوږد طول موج د کټ آف انرژي لوړوي مګر د تبادلې موثریت د پام وړ کموي، او د تکرار لوړه کچه د سیګنال څخه شور تناسب ښه کوي مګر د واحد نبض انرژي لخوا محدود دی. مختلف غوښتنلیکونه (لکه د الکترون مایکروسکوپي، د ایکس رې جذب سپیکٹروسکوپي، د اتفاق شمیرنه، او نور) د اټوسیکنډ نبض شاخص باندې مختلف ټینګارونه لري، کوم چې د چلولو لیزرونو لپاره توپیر لرونکي او جامع اړتیاوې وړاندې کوي. د چلولو لیزرونو فعالیت ښه کول د اټوسیکنډ ساینس کې د کارولو لپاره خورا مهم دي.

د موټر چلولو لیزرونو د فعالیت د لوړولو لپاره څلور اصلي تخنیکي لارې (الټرا فاسټ لیزر)
۱. لوړه انرژي: د HHG د ټیټ تبادلې موثریت د له منځه وړلو او د لوړ-تروپټ اټوسیکنډ نبضونو ترلاسه کولو لپاره ډیزاین شوی. ټیکنالوژیک ارتقا د دودیز چیرپډ نبض امپلیفیکیشن (CPA) څخه د آپټیکل پیرامیټریک امپلیفیکیشن کورنۍ ته لیږدول شوی، پشمول د آپټیکل پیرامیټریک چیرپډ نبض امپلیفیکیشن (OPCPA)، دوه ګونی چیرپډ OPA (DC-OPA)، فریکونسي ډومین OPA (FOPA)، او د نیمه مرحله میچینګ OPCPA (QPCPA). د واحد چینل امپلیفیرز فزیکي محدودیتونو، لکه حرارتي اغیزو او غیر خطي زیان، او د جول کچې انرژي تولید ترلاسه کولو لپاره د همغږي بیم ترکیب (CBC) او د نبض ویشلو امپلیفیکیشن (DPA) ترکیب تخنیکونو سره نور یوځای کول.
۲. د نبض لنډ پلنوالی: د جلا شوي اټوسیکنډ نبضونو تولید لپاره ډیزاین شوی چې د بریښنایی متحرکاتو تحلیل لپاره کارول کیدی شي، د څو یا حتی فرعي دوراني چلولو نبضونو او مستحکم کیریر لفافې مرحلې (CEP) ته اړتیا لري. اصلي ټیکنالوژیو کې د غیر خطي پوسټ کمپریشن تخنیکونو کارول شامل دي لکه د خالي کور فایبر (HCF)، څو پتلی فلم (MPSC)، او څو چینل غار (MPC) د نبض پلنوالی خورا لنډ اوږدوالي ته فشارولو لپاره. د CEP ثبات د f-2f انټرفیرومیټر په کارولو سره اندازه کیږي او د فعال فیډبیک / فیډ فارورډ (لکه AOFS، AOPDF) یا د فریکونسي توپیر پروسو پراساس غیر فعال ټول آپټیکل ځان ثبات میکانیزمونو له لارې ترلاسه کیږي.
۳. اوږده طول موج: د بایو مالیکول عکس اخیستنې لپاره د "اوبو کړکۍ" بانډ ته د اتو ثانیو فوټون انرژي د فشارولو لپاره ډیزاین شوی. درې لوی ټیکنالوژیکي لارې دا دي:
د آپټیکل پیرامیټریک امپلیفیکیشن (OPA) او د هغې کاسکیډ: دا د 1-5 μm طول موج په حد کې اصلي حل دی، چې د BiBO او MgO په څیر کرسټالونه کاروي: LN؛ > د 5 μm طول موج بانډ لپاره کرسټالونه لکه ZGP او LiGaS ₂ اړین دي.
د توپیر فریکونسی تولید (DFG) او د نبض دننه توپیر فریکونسی (IPDFG): کولی شي د تخم سرچینو ته غیر فعال CEP ثبات چمتو کړي.
مستقیم لیزر ټیکنالوژي، لکه د Cr: ZnS/Se لیږد فلزي ډوپډ چالکوجینایډ لیزرونه، د "منځني انفراریډ ټایټانیوم نیلم" په نوم پیژندل کیږي او د کمپیکٹ جوړښت او لوړ موثریت ګټې لري.
۴. د تکرار لوړه کچه: د سیګنال او شور تناسب او د معلوماتو ترلاسه کولو موثریت ښه کولو او د فضا چارج اغیزو محدودیتونو ته د رسیدو په موخه. دوه اصلي لارې:
د ریزونانس د غارونو ټیکنالوژي ښه شوې: د HHG چلولو لپاره د میګاهرټز کچې تکراري فریکونسۍ نبضونو د لوړ ځواک لوړولو لپاره د لوړ دقیق ریزوننټ غارونو کارول، د XUV فریکونسۍ کمبونو په څیر برخو کې کارول شوي، مګر د جلا شوي اټوسیکنډ نبضونو تولید لاهم ننګونې لري.
د تکرار لوړه کچه اود لوړ ځواک لیزرمستقیم ډرایو، په شمول د OPCPA، فایبر CPA د غیر خطي پوسټ کمپریشن سره یوځای، او پتلی فلم اوسیلیټر، د 100 kHz د تکرار نرخ سره جلا شوی اتوسیکنډ نبض تولید ترلاسه کړی.