20 ఫెమ్టోసెకన్ల కంటే తక్కువ దృశ్య కాంతిట్యూనబుల్ పల్స్డ్ లేజర్ సోర్స్
ఇటీవల, యూకేకు చెందిన ఒక పరిశోధన బృందం, తాము 20 ఫెమ్టోసెకన్ల కంటే తక్కువ సమయంలో ట్యూన్ చేయగల మెగావాట్-స్థాయి దృశ్య కాంతి ట్యూనబుల్ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశామని ప్రకటిస్తూ ఒక వినూత్న అధ్యయనాన్ని ప్రచురించింది.స్పందన లేజర్ మూలంఈ పల్స్డ్ లేజర్ మూలం, అత్యంత వేగవంతమైనది.ఫైబర్ లేజర్ఈ వ్యవస్థ సర్దుబాటు చేయగల తరంగదైర్ఘ్యాలు, అతి తక్కువ వ్యవధులు, 39 నానోజౌల్స్ వరకు శక్తి, మరియు 2 మెగావాట్లకు మించిన గరిష్ట శక్తితో పల్స్లను ఉత్పత్తి చేయగలదు. ఇది అల్ట్రాఫాస్ట్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ, బయోలాజికల్ ఇమేజింగ్, మరియు పారిశ్రామిక ప్రాసెసింగ్ వంటి రంగాలకు సరికొత్త అనువర్తన అవకాశాలను తెరుస్తుంది.
ఈ సాంకేతికత యొక్క ప్రధాన విశేషం రెండు అత్యాధునిక పద్ధతుల కలయికలో ఉంది: “గెయిన్-మేనేజ్డ్ నాన్లీనియర్ యాంప్లిఫికేషన్ (GMNA)” మరియు “రెస్సోనెంట్ డిస్పర్సివ్ వేవ్ (RDW) ఎమిషన్”. గతంలో, ఇంతటి అధిక-పనితీరు గల ట్యూనబుల్ అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్లను పొందడానికి, సాధారణంగా ఖరీదైన మరియు సంక్లిష్టమైన టైటానియం-సఫైర్ లేజర్లు లేదా ఆప్టికల్ పారామెట్రిక్ యాంప్లిఫైయర్లు అవసరమయ్యేవి. ఈ పరికరాలు ఖరీదైనవి, స్థూలమైనవి మరియు నిర్వహించడానికి కష్టమైనవి మాత్రమే కాకుండా, తక్కువ రిపీటేషన్ రేట్లు మరియు ట్యూనింగ్ శ్రేణుల ద్వారా కూడా పరిమితం చేయబడ్డాయి. ఈసారి అభివృద్ధి చేయబడిన ఆల్-ఫైబర్ పరిష్కారం సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్ను గణనీయంగా సరళీకృతం చేయడమే కాకుండా, ఖర్చులు మరియు సంక్లిష్టతను కూడా బాగా తగ్గిస్తుంది. ఇది 4.8 MHz అధిక రిపీటేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, 20 ఫెమ్టోసెకన్ల కంటే తక్కువ నిడివి గల, 400 నుండి 700 నానోమీటర్లు మరియు అంతకంటే ఎక్కువ పరిధికి ట్యూన్ చేయగల అధిక-శక్తి పల్స్లను నేరుగా ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. పరిశోధన బృందం ఖచ్చితంగా రూపొందించిన సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా ఈ పురోగతిని సాధించింది. మొదటగా, వారు నాన్లీనియర్ యాంప్లిఫికేషన్ రింగ్ మిర్రర్ (NALM) ఆధారంగా పనిచేసే, పూర్తిగా పోలరైజేషన్ను కాపాడే మోడ్-లాక్డ్ యెట్టర్బియం ఫైబర్ ఆసిలేటర్ను సీడ్ సోర్స్గా ఉపయోగించారు. ఈ డిజైన్ సిస్టమ్ యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడమే కాకుండా, భౌతిక శాచురేటెడ్ అబ్సార్బర్ల వల్ల కలిగే క్షీణత సమస్యను కూడా నివారిస్తుంది. ప్రీయాంప్లిఫికేషన్ మరియు పల్స్ కంప్రెషన్ తర్వాత, సీడ్ పల్స్లను GMNA దశలోకి ప్రవేశపెడతారు. GMNA, ఆప్టికల్ ఫైబర్లలోని సెల్ఫ్-ఫేజ్ మాడ్యులేషన్ మరియు లాంగిట్యూడినల్ అసమాన గెయిన్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ను ఉపయోగించి స్పెక్ట్రల్ బ్రాడనింగ్ను సాధిస్తుంది మరియు దాదాపు ఖచ్చితమైన లీనియర్ చిర్ప్తో అతిస్వల్ప పల్స్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వీటిని చివరికి గ్రేటింగ్ జతల ద్వారా 40 ఫెమ్టోసెకన్ల కంటే తక్కువ సమయానికి కుదిస్తారు. RDW ఉత్పత్తి దశలో, పరిశోధకులు స్వయంగా డిజైన్ చేసి, తయారు చేసిన తొమ్మిది-రెజొనేటర్ యాంటీ-రెజొనెన్స్ హాలో-కోర్ ఫైబర్లను ఉపయోగించారు. ఈ రకమైన ఆప్టికల్ ఫైబర్ పంప్ పల్స్ బ్యాండ్ మరియు విజిబుల్ లైట్ ప్రాంతంలో అత్యంత తక్కువ నష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది శక్తిని పంప్ నుండి డిస్పర్స్డ్ వేవ్గా సమర్థవంతంగా మార్చడానికి మరియు అధిక-నష్టం గల రెజొనెంట్ బ్యాండ్ వల్ల కలిగే జోక్యాన్ని నివారించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. అనుకూలమైన పరిస్థితులలో, ఈ సిస్టమ్ ద్వారా వెలువడే డిస్పర్షన్ వేవ్ పల్స్ శక్తి 39 నానోజౌల్స్కు, అతి తక్కువ పల్స్ వెడల్పు 13 ఫెమ్టోసెకన్లకు, గరిష్ట పవర్ 2.2 మెగావాట్ల వరకు, మరియు శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం 13% వరకు చేరగలదు. ఇంకా ఉత్సాహపరిచే విషయం ఏమిటంటే, గ్యాస్ పీడనం మరియు ఫైబర్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, ఈ సిస్టమ్ను అతినీలలోహిత మరియు పరారుణ బ్యాండ్లకు సులభంగా విస్తరించవచ్చు, తద్వారా గాఢ అతినీలలోహిత నుండి పరారుణ వరకు వైడ్బ్యాండ్ ట్యూనింగ్ను సాధించవచ్చు.
ఈ పరిశోధన ఫోటోనిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక రంగంలో గణనీయమైన ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, పారిశ్రామిక మరియు అనువర్తన రంగాలకు కూడా ఒక కొత్త అవకాశాన్ని కల్పిస్తుంది. 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 ఖర్చుతో కూడిన కొత్త రకం అల్ట్రాఫాస్ట్ కాంతి మూలం వినియోగదారులకు అపూర్వమైన సాధనాలను మరియు సౌలభ్యాన్ని అందిస్తుంది. ముఖ్యంగా అధిక పునరావృత రేట్లు, పీక్ పవర్ మరియు అతి తక్కువ నిడివి గల పల్స్లు అవసరమయ్యే సందర్భాలలో, సాంప్రదాయ టైటానియం-సఫైర్ లేదా ఆప్టికల్ పారామెట్రిక్ యాంప్లిఫికేషన్ సిస్టమ్లతో పోలిస్తే ఈ సాంకేతికత నిస్సందేహంగా మరింత పోటీతత్వాన్ని మరియు అధిక అభివృద్ధి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.
భవిష్యత్తులో, పరిశోధన బృందం ఈ వ్యవస్థను మరింతగా మెరుగుపరచాలని యోచిస్తోంది. ఉదాహరణకు, బహుళ ఫ్రీ-స్పేస్ ఆప్టికల్ కాంపోనెంట్లను కలిగి ఉన్న ప్రస్తుత ఆర్కిటెక్చర్ను ఆప్టికల్ ఫైబర్లలోకి అనుసంధానించడం, లేదా ప్రస్తుత ఆసిలేటర్ మరియు యాంప్లిఫైయర్ కలయిక స్థానంలో ఒకే మామిషెవ్ ఆసిలేటర్ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ వ్యవస్థను సూక్ష్మీకరించి, ఏకీకృతం చేయాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. దీనికి అదనంగా, వివిధ రకాల యాంటీ-రెసొనెన్స్ ఫైబర్లకు అనుగుణంగా మార్పులు చేయడం, రామన్ యాక్టివ్ వాయువులు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్ మాడ్యూళ్లను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా, ఈ వ్యవస్థను విస్తృత బ్యాండ్కు విస్తరించవచ్చని అంచనా వేస్తున్నారు. తద్వారా అతినీలలోహిత, దృశ్య కాంతి మరియు పరారుణ వంటి బహుళ రంగాలకు ఆల్-ఫైబర్, వైడ్బ్యాండ్, అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ పరిష్కారాలను అందించవచ్చు.
పటం 1. పల్స్డ్ లేజర్ ట్యూనింగ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మే-28-2025