ప్రత్యేకమైన అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ పార్ట్ వన్

ప్రత్యేకమైనదిఅల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్పార్ట్ వన్

అల్ట్రాఫాస్ట్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలులేజర్స్
అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల యొక్క అల్ట్రా-షార్ట్ పల్స్ వ్యవధి ఈ వ్యవస్థలకు దీర్ఘ-పల్స్ లేదా నిరంతర-వేవ్ (సిడబ్ల్యు) లేజర్‌ల నుండి వేరుచేసే ప్రత్యేక లక్షణాలను ఇస్తుంది. అటువంటి చిన్న పల్స్‌ను రూపొందించడానికి, విస్తృత స్పెక్ట్రం బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరం. పల్స్ ఆకారం మరియు కేంద్ర తరంగదైర్ఘ్యం ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధి యొక్క పప్పులను ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన కనీస బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను నిర్ణయిస్తాయి. సాధారణంగా, ఈ సంబంధం టైమ్-బ్యాండ్‌విడ్త్ ఉత్పత్తి (టిబిపి) పరంగా వివరించబడింది, ఇది అనిశ్చితి సూత్రం నుండి తీసుకోబడింది. గాస్సియన్ పల్స్ యొక్క TBP కింది సూత్రం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది: tbpgaussian = ΔτΔ0.441
Δτ అనేది పల్స్ వ్యవధి మరియు ΔV అనేది ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌విడ్త్. సారాంశంలో, స్పెక్ట్రం బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు పల్స్ వ్యవధి మధ్య విలోమ సంబంధం ఉందని సమీకరణం చూపిస్తుంది, అనగా పల్స్ యొక్క వ్యవధి తగ్గడంతో, పల్స్ పెరుగుతుంది. మూర్తి 1 అనేక విభిన్న పల్స్ వ్యవధులకు మద్దతు ఇవ్వడానికి అవసరమైన కనీస బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను వివరిస్తుంది.

మూర్తి 1: మద్దతు ఇవ్వడానికి కనీస స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరంలేజర్ పప్పులు10 పిఎస్ (ఆకుపచ్చ), 500 ఎఫ్ఎస్ (నీలం), మరియు 50 ఎఫ్ఎస్ (ఎరుపు)

అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల సాంకేతిక సవాళ్లు
వైడ్ స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌విడ్త్, పీక్ పవర్ మరియు అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల యొక్క చిన్న పల్స్ వ్యవధి మీ సిస్టమ్‌లో సరిగ్గా నిర్వహించబడాలి. తరచుగా, ఈ సవాళ్లకు సరళమైన పరిష్కారాలలో ఒకటి లేజర్‌ల విస్తృత స్పెక్ట్రం ఉత్పత్తి. మీరు ప్రధానంగా ఎక్కువ పల్స్ లేదా నిరంతర-వేవ్ లేజర్‌లను ఉపయోగించినట్లయితే, మీ ప్రస్తుత ఆప్టికల్ భాగాల స్టాక్ అల్ట్రాఫాస్ట్ పప్పుల యొక్క పూర్తి బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను ప్రతిబింబించలేకపోవచ్చు లేదా ప్రసారం చేయలేకపోవచ్చు.

లేజర్ డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్
మరింత సాంప్రదాయ లేజర్ మూలాలతో పోలిస్తే అల్ట్రాఫాస్ట్ ఆప్టిక్స్ కూడా లేజర్ డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్స్ (ఎల్‌డిటి) ను నావిగేట్ చేయడం చాలా భిన్నమైనది మరియు చాలా కష్టం. ఆప్టిక్స్ అందించినప్పుడునానోసెకండ్ పల్సెడ్ లేజర్స్, LDT విలువలు సాధారణంగా 5-10 J/cm2 క్రమంలో ఉంటాయి. అల్ట్రాఫాస్ట్ ఆప్టిక్స్ కోసం, ఈ పరిమాణం యొక్క విలువలు ఆచరణాత్మకంగా వినబడవు, ఎందుకంటే LDT విలువలు <1 j/cm2 యొక్క క్రమంలో ఉండే అవకాశం ఉంది, సాధారణంగా 0.3 J/cm2 కు దగ్గరగా ఉంటుంది. వేర్వేరు పల్స్ వ్యవధుల క్రింద LDT వ్యాప్తి యొక్క గణనీయమైన వైవిధ్యం పల్స్ వ్యవధుల ఆధారంగా లేజర్ నష్టం విధానం యొక్క ఫలితం. నానోసెకండ్ లేజర్‌ల కోసం లేదా అంతకంటే ఎక్కువపల్సెడ్ లేజర్స్, నష్టాన్ని కలిగించే ప్రధాన విధానం థర్మల్ తాపన. యొక్క పూత మరియు ఉపరితల పదార్థాలుఆప్టికల్ పరికరాలుసంఘటన ఫోటాన్లను గ్రహించి వాటిని వేడి చేయండి. ఇది పదార్థం యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క వక్రీకరణకు దారితీస్తుంది. ఉష్ణ విస్తరణ, పగుళ్లు, ద్రవీభవన మరియు జాలక జాతి వీటి యొక్క సాధారణ ఉష్ణ నష్టం విధానాలులేజర్ మూలాలు.

ఏదేమైనా, అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల కోసం, పల్స్ వ్యవధి లేజర్ నుండి మెటీరియల్ లాటిస్‌కు ఉష్ణ బదిలీ యొక్క సమయ స్థాయి కంటే వేగంగా ఉంటుంది, కాబట్టి లేజర్-ప్రేరిత నష్టానికి థర్మల్ ప్రభావం ప్రధాన కారణం కాదు. బదులుగా, అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ యొక్క గరిష్ట శక్తి నష్టం యంత్రాంగాన్ని బహుళ-ఫోటాన్ శోషణ మరియు అయనీకరణ వంటి నాన్ లీనియర్ ప్రక్రియలుగా మారుస్తుంది. అందువల్లనే నానోసెకండ్ పల్స్ యొక్క LDT రేటింగ్‌ను అల్ట్రాఫాస్ట్ పల్స్ యొక్క ఎల్‌డిటి రేటింగ్‌ను తగ్గించడం సాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే నష్టం యొక్క భౌతిక విధానం భిన్నంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఉపయోగ పరిస్థితులలో (ఉదా., తరంగదైర్ఘ్యం, పల్స్ వ్యవధి మరియు పునరావృత రేటు), తగినంత అధిక LDT రేటింగ్ ఉన్న ఆప్టికల్ పరికరం మీ నిర్దిష్ట అనువర్తనానికి ఉత్తమమైన ఆప్టికల్ పరికరం. వేర్వేరు పరిస్థితులలో పరీక్షించిన ఆప్టిక్స్ వ్యవస్థలో ఒకే ఆప్టిక్స్ యొక్క వాస్తవ పనితీరుకు ప్రతినిధి కాదు.

మూర్తి 1: వివిధ పల్స్ వ్యవధులతో లేజర్ ప్రేరేపిత నష్టం యొక్క యంత్రాంగాలు