Ìmọ́lẹ̀ tí a lè rí lábẹ́ ìṣẹ́jú-àáyá 20 fettosecondorisun lesa ti a le tunṣe ti a le tunṣe
Láìpẹ́ yìí, ẹgbẹ́ ìwádìí kan láti UK gbé ìwádìí tuntun kan jáde, wọ́n kéde pé wọ́n ti ṣe àṣeyọrí nínú ìṣẹ̀dá megawatt tí a lè tún ṣe tí ó wà lábẹ́ ìdajì mẹ́tàlélógún ìṣẹ́jú-aaya femtosecond tí a lè rí tí ó ṣeé tún ṣe tí ó ṣeé tún ṣe tí ó ṣeé tún ṣe tí ó lè ṣàtúnṣe ìmọ́lẹ̀orisun lesa ti a fi pulsedOrísun lésà yìí tí a fi ìlù lù, ó yára jùlésà okùnEto naa ni agbara lati se agbejade awọn iṣan pẹlu awọn igbi gigun ti a le tunṣe, awọn akoko kukuru pupọ, awọn agbara to ga to awọn nanojoules 39, ati agbara oke ti o ju megawatts 2 lọ, ni ṣiṣi awọn aye tuntun fun awọn aaye bii spectroscopy ultrafast, aworan biological, ati processing ile-iṣẹ.
Ohun pàtàkì nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí ni àpapọ̀ ọ̀nà méjì tó gbajúmọ̀: “Gain-Managed nonlinear Amplification (GMNA)” àti “Resonant Dispersive Wave (RDW) emission”. Nígbà àtijọ́, láti gba irú àwọn ìlù ultrashshort tó ga tó lè tún iṣẹ́ ṣe, àwọn lésà titanium-sapphire tàbí àwọn amplifiers optical parametric tó wọ́n lówó gọbọi àti tó díjú ni wọ́n sábà máa ń nílò. Àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí kì í ṣe pé wọ́n gbowó lórí nìkan, wọ́n wúwo gan-an, wọ́n sì ṣòro láti tọ́jú, ṣùgbọ́n wọ́n tún ní ààlà pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n àtúnṣe tó kéré àti àwọn ibi tí wọ́n ń tún nǹkan ṣe. Ojútùú gbogbo-okùn tí a ṣe ní àkókò yìí kì í ṣe pé ó mú kí ètò ètò rọrùn nìkan, ó tún dín owó àti ìṣòro kù gidigidi. Ó mú kí ìṣẹ̀dá taara ti sub-20 femtosecond, tí a lè tún ṣe sí 400 sí 700 nanometers àti ju àwọn ìlù power-power lọ ní ìpele àtúnṣe gíga ti 4.8 MHz. Àwọn olùwádìí náà ṣe àṣeyọrí ìlọsíwájú yìí nípasẹ̀ ètò ètò tí a ṣe ní pàtó. Ní àkọ́kọ́, wọ́n lo ytterbium fiber oscillator tí a fi ìdènà polarization pa mọ́ tí ó dá lórí dígí òrùka nonlinear amplification (NALM) gẹ́gẹ́ bí orísun èso. Apẹẹrẹ yii kii ṣe idaniloju iduroṣinṣin igba pipẹ ti eto naa nikan, ṣugbọn o tun yago fun iṣoro ibajẹ ti awọn absorbers ti ara ti o kun fun ara. Lẹhin amplification pre-amplification ati pulse compression, awọn pulses irugbin ni a ṣe sinu ipele GMNA. GMNA nlo iyipada ara-ẹni ati pinpin ere asymmetric longitudinal ni awọn okun opitiki lati ṣaṣeyọri fifẹ spectral ati ṣiṣẹda awọn pulses ultrashort pẹlu fere pipe linear chirp, eyiti a fipa si awọn femtoseconds kekere-40 nipasẹ awọn pair grating pairs. Lakoko ipele iran RDW, awọn oluwadi lo awọn okun oni-resonator anti-resonance hollow-core ti ara ẹni ati ti a ṣelọpọ. Iru okun oni-opitiki yii ni pipadanu kekere pupọ ninu okun pull pull ati agbegbe ina ti o han, ti o jẹ ki agbara yipada daradara lati fifa si igbi ti a tuka ati yago fun idamu ti ẹgbẹ resonant pipadanu giga fa. Lábẹ́ àwọn ipò tó dára jùlọ, agbára ìtújáde ìgbì ìgbì ìgbì lè dé nanojoules 39, ìwọ̀n ìlù tí ó kúrú jùlọ lè dé femtoseconds 13, agbára gíga lè ga tó megawatts 2.2, àti agbára ìyípadà agbára lè ga tó 13%. Èyí tó tún múni láyọ̀ jù ni pé nípa ṣíṣe àtúnṣe ìwọ̀n gáàsì àti àwọn pàrámítà okùn, a lè fa ètò náà sí àwọn pátákó ultraviolet àti infurarẹẹdi ní irọ̀rùn, kí a lè ṣe àtúnṣe wideband láti ultraviolet jíjìn sí infurarẹẹdi.
Ìwádìí yìí kìí ṣe pé ó ṣe pàtàkì ní pápá ìpìlẹ̀ ti photonics nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ṣí ipò tuntun sílẹ̀ fún àwọn pápá iṣẹ́-ajé àti ohun èlò. Fún àpẹẹrẹ, ní àwọn pápá bíi àwòrán oníhòhò oníhòhò oní-pọ́tónì, ìwòran ìṣàyẹ̀wò àkókò-ìdáhùn, ìtọ́jú ohun èlò, ìṣègùn pípé, àti ìwádìí ìmọ́lẹ̀ aláìlágbára ultrafast, irú orísun ìmọ́lẹ̀ tuntun yìí tí ó rọrùn, tí ó gbéṣẹ́, tí ó sì ní owó díẹ̀ yóò fún àwọn olùlò ní àwọn irinṣẹ́ àti ìyípadà tí kò tíì ṣẹlẹ̀ rí. Pàápàá jùlọ ní àwọn ipò tí ó nílò ìwọ̀n àtúnṣe gíga, agbára gíga àti ìlù ultra-kukuru, ìmọ̀-ẹ̀rọ yìí dájú pé ó ní ìdíje púpọ̀ sí i ó sì ní agbára ìgbéga tí ó pọ̀ ju àwọn ètò ìbílẹ̀ titanium-saphire tàbí optical parametric amplification lọ.
Ní ọjọ́ iwájú, ẹgbẹ́ ìwádìí náà gbèrò láti túbọ̀ mú kí ètò náà sunwọ̀n síi, bíi sísopọ̀ ìṣètò ìsinsìnyí tí ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà opitika tí ó ní ààyè ọ̀fẹ́ sínú àwọn okùn opitika, tàbí kí o tilẹ̀ lo oscillator Mamyshev kan ṣoṣo láti rọ́pò oscillator àti amplifier tí ó wà lọ́wọ́lọ́wọ́, láti lè ṣe àṣeyọrí ìṣọ̀kan àti ìṣọ̀kan ètò náà. Ní àfikún, nípa ṣíṣe àtúnṣe sí oríṣiríṣi àwọn okùn anti-resonance, ṣíṣe àgbékalẹ̀ àwọn gaasi Raman active àti àwọn modulu frequency doubling, a retí pé ètò yìí yóò fẹ̀ sí i sí band tí ó gbòòrò, tí yóò pèsè gbogbo-fiber, wideband, àti ultrafast laser solutions fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ pápá bíi ultraviolet, ìmọ́lẹ̀ tí a lè rí àti infurarẹẹdi.
Àwòrán 1. Àwòrán onípele ti ìtúnṣe léésà onípele
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-28-2025