ప్రత్యేకమైన అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ పార్ట్ టూ

ప్రత్యేకమైనదిఅల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్పార్ట్ టూ

చెదరగొట్టడం మరియు పల్స్ వ్యాప్తి: సమూహ ఆలస్యం చెదరగొట్టడం
అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు ఎదుర్కొన్న అత్యంత కష్టమైన సాంకేతిక సవాళ్లలో ఒకటి ప్రారంభంలో విడుదలయ్యే అల్ట్రా-షార్ట్ పప్పుల వ్యవధిని నిర్వహిస్తుందిలేజర్. అల్ట్రాఫాస్ట్ పప్పులు సమయ వక్రీకరణకు చాలా గురవుతాయి, ఇది పప్పులను ఎక్కువసేపు చేస్తుంది. ప్రారంభ పల్స్ యొక్క వ్యవధి తగ్గించడంతో ఈ ప్రభావం మరింత దిగజారిపోతుంది. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లు 50 సెకన్ల వ్యవధిలో పప్పులను విడుదల చేయగలిగినప్పటికీ, పల్స్‌ను లక్ష్య స్థానానికి ప్రసారం చేయడానికి అద్దాలు మరియు లెన్స్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా వాటిని సమయానికి విస్తరించవచ్చు లేదా పల్స్‌ను గాలి ద్వారా ప్రసారం చేయవచ్చు.

ఈ సమయం వక్రీకరణను గ్రూప్ ఆలస్యం డిస్పర్షన్ (జిడిడి) అని పిలుస్తారు, దీనిని రెండవ-ఆర్డర్ చెదరగొట్టడం అని కూడా పిలుస్తారు. వాస్తవానికి, అల్ట్రాఫార్ట్-లేజర్ పప్పుల సమయ పంపిణీని ప్రభావితం చేసే అధిక-ఆర్డర్ చెదరగొట్టే నిబంధనలు కూడా ఉన్నాయి, కానీ ఆచరణలో, GDD యొక్క ప్రభావాన్ని పరిశీలించడానికి ఇది సాధారణంగా సరిపోతుంది. GDD అనేది ఫ్రీక్వెన్సీ-ఆధారిత విలువ, ఇది ఇచ్చిన పదార్థం యొక్క మందానికి సరళంగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. లెన్స్, విండో మరియు ఆబ్జెక్టివ్ భాగాలు వంటి ట్రాన్స్మిషన్ ఆప్టిక్స్ సాధారణంగా సానుకూల GDD విలువలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది ఒకసారి సంపీడన పప్పులు ప్రసార ఆప్టిక్స్ ద్వారా విడుదలయ్యే వాటి కంటే ఎక్కువ పల్స్ వ్యవధిని ఇవ్వగలవని సూచిస్తుందిలేజర్ సిస్టమ్స్. తక్కువ పౌన. పల్స్ మరింత ఎక్కువ పదార్థాల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, పల్స్ లోని తరంగదైర్ఘ్యం మరింత ఎక్కువ సమయం విస్తరిస్తూనే ఉంటుంది. తక్కువ పల్స్ వ్యవధుల కోసం, అందువల్ల విస్తృత బ్యాండ్‌విడ్త్‌ల కోసం, ఈ ప్రభావం మరింత అతిశయోక్తి మరియు గణనీయమైన పల్స్ సమయ వక్రీకరణకు దారితీస్తుంది.

అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ అనువర్తనాలు
స్పెక్ట్రోస్కోపీ
అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ మూలాలు వచ్చినప్పటి నుండి, స్పెక్ట్రోస్కోపీ వారి ప్రధాన అనువర్తన ప్రాంతాలలో ఒకటి. పల్స్ వ్యవధిని ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అటోసెకన్లకు తగ్గించడం ద్వారా, భౌతికశాస్త్రం, కెమిస్ట్రీ మరియు జీవశాస్త్రంలో డైనమిక్ ప్రక్రియలు చారిత్రాత్మకంగా గమనించడం అసాధ్యం ఇప్పుడు సాధించవచ్చు. ముఖ్య ప్రక్రియలలో ఒకటి అణు కదలిక, మరియు అణు కదలిక యొక్క పరిశీలన పరమాణు వైబ్రేషన్, పరమాణు విడదీయడం మరియు కిరణజన్య సంయోగకారి ప్రోటీన్లలో శక్తి బదిలీ వంటి ప్రాథమిక ప్రక్రియల యొక్క శాస్త్రీయ అవగాహనను మెరుగుపరిచింది.

బయోఇమేజింగ్
పీక్-పవర్ అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లు నాన్ లీనియర్ ప్రక్రియలకు మద్దతు ఇస్తాయి మరియు మల్టీ-ఫోటాన్ మైక్రోస్కోపీ వంటి జీవ ఇమేజింగ్ కోసం రిజల్యూషన్‌ను మెరుగుపరుస్తాయి. మల్టీ-ఫోటాన్ వ్యవస్థలో, జీవ మాధ్యమం లేదా ఫ్లోరోసెంట్ లక్ష్యం నుండి సరళ సిగ్నల్‌ను రూపొందించడానికి, రెండు ఫోటాన్లు స్థలం మరియు సమయానికి అతివ్యాప్తి చెందాలి. ఈ నాన్ లీనియర్ మెకానిజం సింగిల్-ఫోటాన్ ప్రక్రియల యొక్క అధ్యయనాలను ప్రభావితం చేసే నేపథ్య ఫ్లోరోసెన్స్ సిగ్నల్స్ గణనీయంగా తగ్గించడం ద్వారా ఇమేజింగ్ రిజల్యూషన్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది. సరళీకృత సిగ్నల్ నేపథ్యం వివరించబడింది. మల్టీఫోటాన్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క చిన్న ఉత్తేజిత ప్రాంతం కూడా ఫోటోటాక్సిసిటీని నిరోధిస్తుంది మరియు నమూనాకు నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది.

మూర్తి 1: బహుళ-ఫోటాన్ మైక్రోస్కోప్ ప్రయోగంలో పుంజం మార్గం యొక్క ఉదాహరణ రేఖాచిత్రం

లేజర్ మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్
అల్ట్రాఫాస్ట్ పప్పులు పదార్థాలతో సంకర్షణ చెందే ప్రత్యేకమైన మార్గం కారణంగా అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ మూలాలు లేజర్ మైక్రోమాచినింగ్ మరియు మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేశాయి. ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, LDT గురించి చర్చిస్తున్నప్పుడు, అల్ట్రాఫాస్ట్ పల్స్ వ్యవధి పదార్థం యొక్క జాలకలోకి వేడి వ్యాప్తి యొక్క సమయ స్థాయి కంటే వేగంగా ఉంటుంది. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లు కంటే చాలా చిన్న వేడి-ప్రభావిత జోన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయినానోసెకండ్ పల్సెడ్ లేజర్స్, ఫలితంగా తక్కువ కోత నష్టాలు మరియు మరింత ఖచ్చితమైన మ్యాచింగ్. ఈ సూత్రం వైద్య అనువర్తనాలకు కూడా వర్తిస్తుంది, ఇక్కడ అల్ట్రాఫార్ట్-లేజర్ కట్టింగ్ యొక్క పెరిగిన ఖచ్చితత్వం చుట్టుపక్కల కణజాలానికి నష్టాన్ని తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది మరియు లేజర్ శస్త్రచికిత్స సమయంలో రోగి అనుభవాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

అటోసెకండ్ పప్పులు: అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్స్ యొక్క భవిష్యత్తు
పరిశోధనలు అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లను ముందుకు తీసుకువెళుతున్నప్పుడు, తక్కువ పల్స్ వ్యవధులతో కొత్త మరియు మెరుగైన కాంతి వనరులు అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి. వేగవంతమైన భౌతిక ప్రక్రియలపై అంతర్దృష్టిని పొందడానికి, చాలా మంది పరిశోధకులు అటోసెకండ్ పప్పుల తరం మీద దృష్టి పెడుతున్నారు-విపరీతమైన అతినీలలోహిత (XUV) తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలో సుమారు 10-18 సె. అటోసెకండ్ పప్పులు ఎలక్ట్రాన్ మోషన్ యొక్క ట్రాకింగ్‌ను అనుమతిస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం మరియు క్వాంటం మెకానిక్‌లపై మన అవగాహనను మెరుగుపరుస్తాయి. XUV అటోసెకండ్ లేజర్‌లను పారిశ్రామిక ప్రక్రియల్లోకి అనుసంధానించడం ఇంకా గణనీయమైన పురోగతి సాధించనప్పటికీ, ఈ రంగంలో కొనసాగుతున్న పరిశోధనలు మరియు పురోగతులు ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ప్రయోగశాల నుండి మరియు తయారీలోకి నెట్టివేస్తాయి, ఇది ఫెమ్టోసెకండ్ మరియు పికోసెకండ్ మాదిరిగానే ఉందిలేజర్ మూలాలు.