Uniklaser ultra cepetbagean loro
Dispersi lan panyebaran pulsa: Dispersi tundha klompok
Salah sawijining tantangan teknis sing paling angel sing diadhepi nalika nggunakake laser ultrafast yaiku njaga durasi pulsa ultra-cendhak sing wiwitane dipancarake deninglaserPulsa ultrafast rentan banget marang distorsi wektu, sing ndadekake pulsa luwih dawa. Efek iki saya parah nalika durasi pulsa awal saya cendhak. Nalika laser ultrafast bisa ngetokake pulsa kanthi durasi 50 detik, pulsa kasebut bisa dikuatake kanthi nggunakake pangilon lan lensa kanggo ngirim pulsa menyang lokasi target, utawa malah mung ngirim pulsa liwat udara.
Distorsi wektu iki diukur nggunakake ukuran sing diarani dispersi telat grup (GDD), uga dikenal minangka dispersi orde kapindho. Nyatane, ana uga istilah dispersi orde sing luwih dhuwur sing bisa mengaruhi distribusi wektu pulsa laser ultrafart, nanging ing praktik, biasane cukup mung kanggo mriksa efek GDD. GDD minangka nilai sing gumantung frekuensi sing proporsional linier karo kekandelan materi sing diwenehake. Optik transmisi kayata lensa, jendela, lan komponen objektif biasane duwe nilai GDD positif, sing nuduhake yen pulsa sing wis dikompres bisa menehi optik transmisi durasi pulsa sing luwih dawa tinimbang sing dipancarake dening.sistem laserKomponen kanthi frekuensi sing luwih endhek (yaiku, dawa gelombang sing luwih dawa) nyebar luwih cepet tinimbang komponen kanthi frekuensi sing luwih dhuwur (yaiku, dawa gelombang sing luwih cendhek). Nalika pulsa ngliwati materi sing saya akeh, dawa gelombang ing pulsa bakal terus saya dawa sajrone wektu. Kanggo durasi pulsa sing luwih cendhek, lan mulane bandwidth sing luwih amba, efek iki luwih gedhe lan bisa nyebabake distorsi wektu pulsa sing signifikan.
Aplikasi laser ultrafast
spektroskopi
Wiwit anané sumber laser ultrafast, spektroskopi wis dadi salah sawijining area aplikasi utama. Kanthi nyuda durasi pulsa dadi femtoseconds utawa malah attoseconds, proses dinamis ing fisika, kimia, lan biologi sing sacara historis ora bisa diamati saiki bisa ditindakake. Salah sawijining proses kunci yaiku gerakan atom, lan pengamatan gerakan atom wis ningkatake pangerten ilmiah babagan proses dhasar kayata getaran molekuler, disosiasi molekuler, lan transfer energi ing protein fotosintetik.
bioimaging
Laser ultrafast kanthi daya puncak ndhukung proses nonlinier lan ningkatake resolusi kanggo pencitraan biologis, kayata mikroskop multi-foton. Ing sistem multi-foton, kanggo ngasilake sinyal nonlinier saka medium biologis utawa target fluoresen, rong foton kudu tumpang tindih ing ruang lan wektu. Mekanisme nonlinier iki ningkatake resolusi pencitraan kanthi nyuda sinyal fluoresensi latar mburi sing ngganggu studi proses foton tunggal. Latar mburi sinyal sing disederhanakake digambarake. Wilayah eksitasi sing luwih cilik saka mikroskop multifoton uga nyegah fototoksisitas lan nyuda kerusakan ing sampel.
Gambar 1: Conto diagram jalur sinar ing eksperimen mikroskop multi-foton
Pangolahan bahan laser
Sumber laser ultrafast uga wis ngrevolusi micromachining laser lan pangolahan materi amarga cara unik pulsa ultrashort sesambungan karo materi. Kaya sing wis kasebut sadurunge, nalika ngrembug LDT, durasi pulsa ultrafast luwih cepet tinimbang skala wektu difusi panas menyang kisi materi. Laser ultrafast ngasilake zona sing kena pengaruh panas sing luwih cilik tinimbanglaser pulsa nanodetik, sing nyebabake kerugian sayatan sing luwih murah lan mesin sing luwih presisi. Prinsip iki uga ditrapake kanggo aplikasi medis, ing ngendi presisi pemotongan laser ultrafart sing luwih dhuwur mbantu nyuda kerusakan jaringan sekitar lan nambah pengalaman pasien sajrone operasi laser.
Pulsa attosecond: masa depan laser ultrafast
Nalika riset terus ngembangake laser ultrafast, sumber cahya anyar lan luwih apik kanthi durasi pulsa sing luwih cendhek lagi dikembangake. Kanggo entuk wawasan babagan proses fisik sing luwih cepet, akeh peneliti sing fokus ing generasi pulsa attosecond - udakara 10-18 detik ing kisaran dawa gelombang ultraviolet ekstrem (XUV). Pulsa attosecond ngidini pelacakan gerakan elektron lan ningkatake pangerten kita babagan struktur elektronik lan mekanika kuantum. Nalika integrasi laser attosecond XUV menyang proses industri durung nggawe kemajuan sing signifikan, riset lan kemajuan sing terus-terusan ing lapangan meh mesthi bakal ndorong teknologi iki metu saka laboratorium lan menyang manufaktur, kaya sing wis kedadeyan karo femtosecond lan pikosecond.sumber laser.
Wektu kiriman: 25 Juni 2024