د لوړ تکرار کچه نبض لرونکی لیزر

د لوړ تکرار کچه نبض لرونکی لیزر

د رڼا او مادې ترمنځ د تعامل په مایکروسکوپي نړۍ کې، د الټرا لوړ تکرار نرخ نبضونه (UHRPs) د وخت دقیق واکمنانو په توګه عمل کوي - دوی په هره ثانیه کې له یو ملیارد څخه ډیر ځله (1GHz) په سرعت سره حرکت کوي، د سپیکٹرل امیجنگ کې د سرطان حجرو مالیکولر ګوتو نښې نیسي، د آپټیکل فایبر مخابراتو کې د معلوماتو لوی مقدار لیږدوي، او په ټیلسکوپونو کې د ستورو د طول موج همغږي اندازه کوي. په ځانګړي توګه د لیډر د کشف ابعاد په کود کې، د terahertz الټرا لوړ تکرار نرخ نبض شوي لیزرونه (100-300 GHz) د مداخلې طبقې ته د ننوتلو لپاره قوي وسیلې کیږي، د فوټون په کچه د سپیټیوټیمپورل لاسوهنې ځواک سره د درې اړخیزه ادراک حدود بیا شکل ورکوي. اوس مهال، د مصنوعي مایکرو جوړښتونو کارول، لکه د مایکرو حلقوي غارونه چې د څلور څپې مخلوط (FWM) تولید لپاره د نانو سکیل پروسس کولو دقت ته اړتیا لري، د الټرا لوړ تکرار نرخ نظري نبضونو ترلاسه کولو لپاره یو له اصلي میتودونو څخه دی. ساینس پوهان د الټرا فین جوړښتونو پروسس کولو کې د انجینرۍ ستونزو حل کولو باندې تمرکز کوي، د نبض پیل په جریان کې د فریکونسي ټونینګ ستونزه، او د نبض تولید وروسته د تبادلې موثریت ستونزه. بله لاره دا ده چې د لوړ غیر خطي فایبرونو څخه کار واخیستل شي او د لیزر غار دننه د ماډولیشن بې ثباتۍ اغیز یا FWM اغیز وکاروئ ترڅو UHRPs هڅوي. تر دې دمه، موږ لاهم یو ډیر ځیرک "وخت شکل ورکوونکی" ته اړتیا لرو.

د UHRP تولید پروسه د الټرا فاسټ نبضونو انجیکشن کولو سره د FWM د تحلیلي اغیزې هڅولو لپاره د "الټرا فاسټ آگنیشن" په توګه تشریح شوې. د پورته ذکر شوي مصنوعي مایکروینګ غار سکیم څخه توپیر لري چې دوامداره پمپ کولو، د نبض تولید کنټرولولو لپاره د ډیټونینګ دقیق تنظیم کولو، او د FWM حد ټیټولو لپاره د خورا غیر خطي رسنیو کارولو ته اړتیا لري، دا "اګنیشن" د الټرا فاسټ نبضونو د لوړ بریښنا ځانګړتیاو پورې اړه لري ترڅو مستقیم FWM هڅوي، او د "اګنیشن بند" وروسته، ځان بسیا UHRP ترلاسه کوي.

شکل ۱ د تخم د نبض د ځان تنظیم کولو اصلي میکانیزم ښیي چې د تخم د نبض د الټرا فاسټ هڅونې پراساس د فایبر حلقوي غارونو کې رامینځته کیږي. په بهرني ډول انجیکشن شوی الټرا شارټ تخم نبض (دوره T0، د تکرار فریکونسي F) د تحلیل غار دننه د لوړ ځواک نبض ساحې هڅولو لپاره د "اشتعال سرچینې" په توګه کار کوي. د انټرا سیلولر ګین ماډل د طیف شکل ورکوونکي سره په همغږۍ کې کار کوي ترڅو د تخم نبض انرژي د وخت فریکونسي ډومین کې د ګډ تنظیم له لارې د کنگهي په شکل طیف غبرګون ته واړوي. دا پروسه د دودیز دوامداره پمپ کولو محدودیتونو څخه تیریږي: د تخم نبض بندیږي کله چې دا د تحلیل FWM حد ته ورسیږي، او د تحلیل غار د ګټې او ضایع کیدو متحرک توازن له لارې د نبض ځان تنظیم کولو حالت ساتي، د نبض تکرار فریکونسي Fs ده (د داخلي فریکونسي FF او د غار د دورې T سره مطابقت لري).

دې مطالعې نظري تایید هم ترسره کړ. د تجربوي ترتیب کې منل شوي پیرامیټرو پراساس او د 1ps سرهد الټرا فاسټ نبض لیزرد لومړني ساحې په توګه، د لیزر غار دننه د نبض د وخت ډومین او فریکونسۍ د ارتقا پروسې په اړه عددي سمولیشن ترسره شو. دا وموندل شوه چې نبض له دریو مرحلو څخه تیر شو: د نبض ویش، د نبض دوره ایز حرکت، او د ټول لیزر غار په اوږدو کې د نبض یونیفورم ویش. دا عددي پایله د ځان تنظیم کولو ځانګړتیاوې هم په بشپړ ډول تاییدوي.د نبض لیزر.

د الټرا فاسټ تخم نبض ایګیشن له لارې د تحلیلي فایبر حلقوي غار دننه د څلور څپو مخلوط کولو اغیزې په رامینځته کولو سره، د فرعي THZ الټرا لوړ تکرار فریکونسي نبضونو ځان تنظیم کول او ساتنه (د تخم بندولو وروسته د 0.5W بریښنا مستحکم محصول) په بریالیتوب سره ترلاسه شوه، چې د لیډر ساحې لپاره د رڼا نوي ډول سرچینه چمتو کوي: د دې فرعي THZ کچې بیا فریکونسی کولی شي د نقطې کلاوډ ریزولوشن ملی میټر کچې ته لوړ کړي. د نبض ځان ساتلو ځانګړتیا د سیسټم انرژي مصرف د پام وړ کموي. د ټول فایبر جوړښت د 1.5 μm سترګو خوندیتوب بانډ کې د لوړ ثبات عملیات ډاډمن کوي. راتلونکي ته په کتو سره، تمه کیږي چې دا ټیکنالوژي به د موټرو نصب شوي لیډر ارتقا د کوچني کولو (د MZI مایکرو فلټرونو پراساس) او اوږد واټن کشف (د بریښنا پراختیا > 1W ته) ته واړوي، او د څو طول موج همغږي شوي ایګیشن او هوښیار تنظیم له لارې د پیچلي چاپیریالونو د درک اړتیاو سره نور هم تطابق وکړي.