అత్యంత శక్తివంతమైన అతిస్వల్ప లేజర్ యొక్క పల్స్ వేగాన్ని మార్చండి

పల్స్ వేగాన్ని మార్చండిఅత్యంత శక్తివంతమైన అతిస్వల్ప లేజర్

సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్‌లు సాధారణంగా పదులు మరియు వందల ఫెమ్టోసెకన్ల పల్స్ వెడల్పు, టెరావాట్లు మరియు పెటావాట్ల గరిష్ట శక్తి, మరియు 10¹⁸ W/cm² కంటే ఎక్కువ కేంద్రీకృత కాంతి తీవ్రత కలిగిన లేజర్ పల్స్‌లను సూచిస్తాయి. సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ మరియు దాని ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సూపర్ రేడియేషన్ మూలం మరియు అధిక శక్తి కణ మూలం, అధిక శక్తి భౌతిక శాస్త్రం, కణ భౌతిక శాస్త్రం, ప్లాస్మా భౌతిక శాస్త్రం, అణు భౌతిక శాస్త్రం మరియు ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం వంటి అనేక ప్రాథమిక పరిశోధన రంగాలలో విస్తృతమైన అనువర్తన విలువను కలిగి ఉన్నాయి. మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన ఫలితాల అవుట్‌పుట్ సంబంధిత హై-టెక్ పరిశ్రమలు, వైద్య ఆరోగ్యం, పర్యావరణ శక్తి మరియు జాతీయ రక్షణ భద్రతకు ఉపయోగపడుతుంది. 1985లో చిర్ప్డ్ పల్స్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ ఆవిష్కరణ నుండి, ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి బీట్ వాట్ లేజర్ ఆవిర్భవించింది.లేజర్1996లో జరిగిన ఆవిష్కరణ మరియు 2017లో ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి 10-బీట్ వాట్ లేజర్ పూర్తికావడంతో, గతంలో సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్‌పై ప్రధాన దృష్టి "అత్యంత తీవ్రమైన కాంతి"ని సాధించడంపైనే ఉండేది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సూపర్ లేజర్ పల్స్‌లను స్థిరంగా ఉంచుతూ, వాటి పల్స్ ప్రసార వేగాన్ని నియంత్రించగలిగితే, కొన్ని భౌతిక అనువర్తనాలలో సగం శ్రమతో రెట్టింపు ఫలితాన్ని ఇవ్వగలదని అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఇది సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ల పరిధిని తగ్గించడానికి దోహదపడుతుందని భావిస్తున్నారు.లేజర్ పరికరాలుకానీ, అధిక-క్షేత్ర లేజర్ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగాలలో దాని ప్రభావాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

అతి శక్తివంతమైన అతిస్వల్ప లేజర్ యొక్క పల్స్ ఫ్రంట్ వక్రీకరణ
పరిమిత శక్తితో గరిష్ఠ శక్తిని పొందడానికి, గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను పెంచడం ద్వారా పల్స్ వెడల్పును 20~30 ఫెమ్టోసెకన్లకు తగ్గించారు. ప్రస్తుత 10-బీక్-వాట్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ యొక్క పల్స్ శక్తి సుమారు 300 జౌల్స్, మరియు కంప్రెసర్ గ్రేటింగ్ యొక్క తక్కువ డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్ కారణంగా బీమ్ అపెర్చర్ సాధారణంగా 300 మిమీ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. 20~30 ఫెమ్టోసెకన్ల పల్స్ వెడల్పు మరియు 300 మిమీ అపెర్చర్ ఉన్న పల్స్ బీమ్, దేశకాల సంయోగ వక్రీకరణను, ముఖ్యంగా పల్స్ ఫ్రంట్ వక్రీకరణను సులభంగా కలిగి ఉంటుంది. పటం 1 (ఎ) బీమ్ రోల్ డిస్పర్షన్ వలన కలిగే పల్స్ ఫ్రంట్ మరియు ఫేజ్ ఫ్రంట్ యొక్క దేశకాల విభజనను చూపుతుంది, మరియు మొదటిది రెండవదానితో పోలిస్తే ఒక "దేశకాల వంపు"ను ప్రదర్శిస్తుంది. రెండవది లెన్స్ వ్యవస్థ వలన కలిగే మరింత సంక్లిష్టమైన "అంతరిక్ష-కాల వక్రత". FIG. 1 (బి) లక్ష్యంపై కాంతి క్షేత్రం యొక్క దేశకాలిక వక్రీకరణపై ఆదర్శ పల్స్ ఫ్రంట్, వాలుగా ఉన్న పల్స్ ఫ్రంట్ మరియు వంగిన పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క ప్రభావాలను చూపుతుంది. ఫలితంగా, కేంద్రీకృత కాంతి తీవ్రత బాగా తగ్గుతుంది, ఇది సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ యొక్క బలమైన క్షేత్ర అనువర్తనానికి అనుకూలమైనది కాదు.

పటం 1 (ఎ) పట్టకం మరియు గ్రేటింగ్ వలన పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క వంపు, మరియు (బి) లక్ష్యంపై స్పేస్-టైమ్ కాంతి క్షేత్రంపై పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క వక్రీకరణ ప్రభావం

అతి బలమైన పల్స్ వేగ నియంత్రణఅతిస్వల్ప లేజర్
ప్రస్తుతం, సమతల తరంగాల శంఖాకార అధిరోపణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన బెసెల్ కిరణాలు అధిక క్షేత్ర లేజర్ భౌతిక శాస్త్రంలో అనువర్తన విలువను ప్రదర్శించాయి. శంఖాకారంగా అధిరోపించబడిన పల్స్డ్ కిరణం అక్షసౌష్టవ పల్స్ ఫ్రంట్ పంపిణీని కలిగి ఉంటే, అప్పుడు పటం 2లో చూపిన విధంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎక్స్-రే తరంగ ప్యాకెట్ యొక్క జ్యామితీయ కేంద్ర తీవ్రత స్థిరమైన సూపర్‌లూమినల్, స్థిరమైన సబ్‌లూమినల్, త్వరిత సూపర్‌లూమినల్ మరియు మందగించిన సబ్‌లూమినల్‌గా ఉండవచ్చు. విరూపణ చెందే అద్దం మరియు ఫేజ్ రకం స్పేషియల్ లైట్ మాడ్యులేటర్ కలయికతో పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క ఏకపక్ష దేశకాల ఆకారాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, ఆపై ఏకపక్షంగా నియంత్రించగల ప్రసార వేగాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. పైన పేర్కొన్న భౌతిక ప్రభావం మరియు దాని మాడ్యులేషన్ సాంకేతికత పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క "వక్రీకరణ"ను పల్స్ ఫ్రంట్ యొక్క "నియంత్రణ"గా మార్చగలవు, తద్వారా అత్యంత శక్తివంతమైన అతిస్వల్ప లేజర్ యొక్క ప్రసార వేగాన్ని మాడ్యులేట్ చేసే లక్ష్యాన్ని సాధించగలవు.

పటం 2. అధిరోపణం ద్వారా ఉత్పన్నమైన (ఎ) స్థిరమైన కాంతి వేగం కంటే వేగవంతమైన, (బి) స్థిరమైన కాంతి వేగం కంటే తక్కువ వేగవంతమైన, (సి) త్వరణం చెందిన కాంతి వేగం కంటే వేగవంతమైన, మరియు (డి) మందగించిన కాంతి వేగం కంటే తక్కువ వేగవంతమైన కాంతి స్పందనలు అధిరోపణ ప్రాంతం యొక్క జ్యామితీయ కేంద్రంలో ఉన్నాయి.

పల్స్ ఫ్రంట్ వక్రీకరణ ఆవిష్కరణ సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్‌ కంటే ముందే జరిగినప్పటికీ, సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ దీనిపై విస్తృతంగా దృష్టి సారించారు. చాలా కాలంగా, ఇది సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యమైన అత్యధిక ఫోకసింగ్ కాంతి తీవ్రతను సాధించడానికి అనుకూలంగా లేదు, మరియు పరిశోధకులు వివిధ పల్స్ ఫ్రంట్ వక్రీకరణలను అణచివేయడానికి లేదా తొలగించడానికి కృషి చేస్తున్నారు. నేడు, "పల్స్ ఫ్రంట్ వక్రీకరణ" "పల్స్ ఫ్రంట్ నియంత్రణ"గా అభివృద్ధి చెందడంతో, ఇది సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ యొక్క ప్రసార వేగాన్ని నియంత్రించడాన్ని సాధించింది. ఇది హై-ఫీల్డ్ లేజర్ ఫిజిక్స్‌లో సూపర్ అల్ట్రా-షార్ట్ లేజర్ యొక్క అనువర్తనానికి కొత్త మార్గాలను మరియు కొత్త అవకాశాలను అందిస్తోంది.