సబ్-20 ఫెమ్టోసెకండ్ దృశ్య కాంతిట్యూనబుల్ పల్స్డ్ లేజర్ సోర్స్
ఇటీవల, UK నుండి ఒక పరిశోధనా బృందం ఒక వినూత్న అధ్యయనాన్ని ప్రచురించింది, వారు ట్యూనబుల్ మెగావాట్-స్థాయి సబ్-20 ఫెమ్టోసెకండ్ విజిబుల్ లైట్ ట్యూనబుల్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశారని ప్రకటించారు.పల్స్డ్ లేజర్ మూలం. ఈ పల్స్డ్ లేజర్ మూలం, అతి వేగవంతమైనదిఫైబర్ లేజర్ఈ వ్యవస్థ ట్యూనబుల్ తరంగదైర్ఘ్యాలు, అల్ట్రా-షార్ట్ వ్యవధులు, 39 నానోజౌల్స్ వరకు శక్తి మరియు 2 మెగావాట్లను మించిన గరిష్ట శక్తితో పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలదు, అల్ట్రాఫాస్ట్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ, బయోలాజికల్ ఇమేజింగ్ మరియు ఇండస్ట్రియల్ ప్రాసెసింగ్ వంటి రంగాలకు సరికొత్త అప్లికేషన్ అవకాశాలను తెరుస్తుంది.
ఈ సాంకేతికత యొక్క ప్రధాన ముఖ్యాంశం రెండు అత్యాధునిక పద్ధతుల కలయికలో ఉంది: “గెయిన్-మేనేజ్డ్ నాన్‌లీనియర్ యాంప్లిఫికేషన్ (GMNA)” మరియు “రెసొనెంట్ డిస్పర్సివ్ వేవ్ (RDW) ఎమిషన్”. గతంలో, ఇటువంటి అధిక-పనితీరు గల ట్యూనబుల్ అల్ట్రాష్‌షార్ట్ పల్స్‌లను పొందడానికి, ఖరీదైన మరియు సంక్లిష్టమైన టైటానియం-నీలమణి లేజర్‌లు లేదా ఆప్టికల్ పారామెట్రిక్ యాంప్లిఫైయర్‌లు సాధారణంగా అవసరమయ్యేవి. ఈ పరికరాలు ఖరీదైనవి, స్థూలమైనవి మరియు నిర్వహించడం కష్టంగా ఉండటమే కాకుండా, తక్కువ పునరావృత రేట్లు మరియు ట్యూనింగ్ పరిధుల ద్వారా కూడా పరిమితం చేయబడ్డాయి. ఈసారి అభివృద్ధి చేయబడిన ఆల్-ఫైబర్ సొల్యూషన్ సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను గణనీయంగా సులభతరం చేయడమే కాకుండా ఖర్చులు మరియు సంక్లిష్టతను కూడా బాగా తగ్గిస్తుంది. ఇది 4.8 MHz అధిక పునరావృత ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద 400 నుండి 700 నానోమీటర్‌లకు మరియు అధిక-శక్తి పల్స్‌లకు మించి ట్యూన్ చేయగల సబ్-20 ఫెమ్టోసెకండ్ యొక్క ప్రత్యక్ష ఉత్పత్తిని అనుమతిస్తుంది. పరిశోధనా బృందం ఖచ్చితంగా రూపొందించిన సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా ఈ పురోగతిని సాధించింది. మొదటగా, వారు నాన్‌లీనియర్ యాంప్లిఫికేషన్ రింగ్ మిర్రర్ (NALM) ఆధారంగా పూర్తిగా ధ్రువణ-సంరక్షించే మోడ్-లాక్ చేయబడిన యెట్టర్బియం ఫైబర్ ఓసిలేటర్‌ను సీడ్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించారు. ఈ డిజైన్ వ్యవస్థ యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడమే కాకుండా, భౌతిక సంతృప్త శోషకాల క్షీణత సమస్యను కూడా నివారిస్తుంది. ప్రీయాంప్లిఫికేషన్ మరియు పల్స్ కంప్రెషన్ తర్వాత, సీడ్ పల్స్‌లను GMNA దశలోకి ప్రవేశపెడతారు. స్పెక్ట్రల్ బ్రాడనింగ్‌ను సాధించడానికి మరియు దాదాపు పరిపూర్ణ లీనియర్ చిర్ప్‌తో అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి GMNA ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలో స్వీయ-దశ మాడ్యులేషన్ మరియు రేఖాంశ అసమాన గెయిన్ డిస్ట్రిబ్యూషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇవి చివరికి గ్రేటింగ్ జతల ద్వారా సబ్-40 ఫెమ్టోసెకన్లకు కుదించబడతాయి. RDW జనరేషన్ దశలో, పరిశోధకులు స్వీయ-రూపకల్పన చేసి తయారు చేసిన తొమ్మిది-రెసొనేటర్ యాంటీ-రెసొనెన్స్ హాలో-కోర్ ఫైబర్‌లను ఉపయోగించారు. ఈ రకమైన ఆప్టికల్ ఫైబర్ పంప్ పల్స్ బ్యాండ్ మరియు కనిపించే కాంతి ప్రాంతంలో చాలా తక్కువ నష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది, శక్తిని పంపు నుండి చెదరగొట్టబడిన తరంగానికి సమర్థవంతంగా మార్చడానికి వీలు కల్పిస్తుంది మరియు అధిక-నష్టం రెసొనెంట్ బ్యాండ్ వల్ల కలిగే జోక్యాన్ని నివారిస్తుంది. సరైన పరిస్థితుల్లో, సిస్టమ్ ద్వారా డిస్పర్షన్ వేవ్ పల్స్ ఎనర్జీ అవుట్‌పుట్ 39 నానోజౌల్స్‌కు చేరుకుంటుంది, అతి తక్కువ పల్స్ వెడల్పు 13 ఫెమ్టోసెకన్లకు చేరుకుంటుంది, గరిష్ట శక్తి 2.2 మెగావాట్ల వరకు ఉంటుంది మరియు శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం 13% వరకు ఉంటుంది. మరింత ఉత్తేజకరమైన విషయం ఏమిటంటే, గ్యాస్ పీడనం మరియు ఫైబర్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వ్యవస్థను అతినీలలోహిత మరియు పరారుణ బ్యాండ్‌లకు సులభంగా విస్తరించవచ్చు, లోతైన అతినీలలోహిత నుండి పరారుణానికి వైడ్‌బ్యాండ్ ట్యూనింగ్‌ను సాధించవచ్చు.
ఈ పరిశోధన ఫోటోనిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక రంగంలో గణనీయమైన ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, పారిశ్రామిక మరియు అనువర్తన రంగాలకు కొత్త పరిస్థితిని తెరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, మల్టీ-ఫోటాన్ మైక్రోస్కోపీ ఇమేజింగ్, అల్ట్రాఫాస్ట్ టైమ్-రిసాల్వ్డ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ, మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్, ప్రెసిషన్ మెడిసిన్ మరియు అల్ట్రాఫాస్ట్ నాన్‌లీనియర్ ఆప్టిక్స్ పరిశోధన వంటి రంగాలలో, ఈ కాంపాక్ట్, సమర్థవంతమైన మరియు తక్కువ-ధర కొత్త రకం అల్ట్రాఫాస్ట్ లైట్ సోర్స్ వినియోగదారులకు అపూర్వమైన సాధనాలు మరియు వశ్యతను అందిస్తుంది. ముఖ్యంగా అధిక పునరావృత రేట్లు, పీక్ పవర్ మరియు అల్ట్రా-షార్ట్ పల్స్‌లు అవసరమయ్యే సందర్భాలలో, ఈ సాంకేతికత నిస్సందేహంగా మరింత పోటీతత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సాంప్రదాయ టైటానియం-నీలమణి లేదా ఆప్టికల్ పారామెట్రిక్ యాంప్లిఫికేషన్ సిస్టమ్‌లతో పోలిస్తే ఎక్కువ ప్రమోషన్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
భవిష్యత్తులో, పరిశోధనా బృందం వ్యవస్థను మరింత ఆప్టిమైజ్ చేయాలని యోచిస్తోంది, అంటే బహుళ ఫ్రీ-స్పేస్ ఆప్టికల్ భాగాలను కలిగి ఉన్న ప్రస్తుత నిర్మాణాన్ని ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలోకి అనుసంధానించడం లేదా ప్రస్తుత ఓసిలేటర్ మరియు యాంప్లిఫైయర్ కలయికను భర్తీ చేయడానికి ఒకే మామిషెవ్ ఓసిలేటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, వ్యవస్థ యొక్క సూక్ష్మీకరణ మరియు ఏకీకరణను సాధించడానికి. అదనంగా, వివిధ రకాల యాంటీ-రెసొనెన్స్ ఫైబర్‌లకు అనుగుణంగా, రామన్ యాక్టివ్ వాయువులు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్ మాడ్యూల్‌లను పరిచయం చేయడం ద్వారా, ఈ వ్యవస్థను విస్తృత బ్యాండ్‌కు విస్తరించాలని భావిస్తున్నారు, అతినీలలోహిత, దృశ్య కాంతి మరియు పరారుణ వంటి బహుళ క్షేత్రాలకు ఆల్-ఫైబర్, వైడ్‌బ్యాండ్, అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ పరిష్కారాలను అందిస్తారు.
చిత్రం 1. పల్స్డ్ లేజర్ యొక్క ట్యూనింగ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం
పోస్ట్ సమయం: మే-28-2025