Јединственултрафаст ласердруги део
Распрострањеност и пулс ширење: дисперзија групног одлагања
Један од најтежих техничких изазова који се сусреће када користите УлтраФаст ласери одржава трајање ултра-кратких импулса који је у почетку емитоваоласер. Ултрафаст импулси су врло подложни временском изобличењу, што дуже чини импулсе. Овај ефекат се погоршава као и трајање почетног скраћења пулса. Иако ултрафаст ласери могу да емитују импулсе са трајањем од 50 секунди, они се могу појачати на време коришћењем огледала и сочива да преносе импулс на циљну локацију или чак само преносе пулс кроз ваздух.
Овај пут је изобличена дисторзија која се квантификује мером под називом Групна распршена дисперзија (ГДД), позната и као дисперзија другог реда. У ствари, постоје и дисперзијски услови виших ресурса који могу утицати на расподјелу времена ултрафарта-ласер импулса, али у пракси је обично довољно само да испита ефекат ГДД-а. ГДД је вредност зависна од фреквенције која је линеарно пропорционална дебљини датог материјала. Оптика преноса као што су сочиво, прозор и објективне компоненте обично имају позитивне ГДД вредности, које указују на то да једном компримованим импулсима могу дати оптику за пренос дуже трајање импулса од оних које је емитоваоЛасерски системи. Компоненте са нижим фреквенцијама (тј. Дуже таласне дужине) шире се брже од компоненти са већим фреквенцијама (тј. Краће таласне дужине). Како пулс пролази кроз све више и више материју, таласна дужина пулса и даље ће се продужити даље и даље у времену. За краће промашене трајања, а самим тим и шири ширине опсега, овај ефекат је додатно претерано и може резултирати значајном изобличењем времена пулса.
Ултрафаст ласерска апликација
спектроскопија
Пошто је појава ултрафаст ласерских извора, спектроскопија је била једна од њихових главних подручја примене. Смањивањем трајања импулса у ФемтеСеЦондс или чак атостеЦондс, динамичке процесе у физици, хемији и биологији који су историјски немогуће посматрати могу се постићи. Један од кључних процеса је атомски покрет, а запажање атомског покрета је побољшало научно разумевање основних процеса као што су молекуларна вибрација, молекуларна дисоцијација и пренос енергије у фотосинтетским протеинима.
биоимагинг
Врхунски ултрафаст ласери подржавају нелинеарне процесе и побољшавају резолуцију за биолошко снимање, као што је више-фотонска микроскопија. У више-фото-систему, како би се створио нелинеарни сигнал из биолошког средњег или флуоресцентног циља, два фотона се морају преклапати у простору и времену. Овај нелинеарни механизам побољшава резолуцију слике значајном смањењем позадинског флуоресценције сигнала да кугују студије појединачних поступка. Поједностављена позадина сигнала је илустрована. Мања регија узбуђења мултипотонских микроскопа такође спречава фототоксичност и минимизира оштећење узорка.
Слика 1: Пример дијаграма стазе снопа у више-фотонским микроскопским експериментом
Обрада ласерског материјала
Ултрафаст ласерски извори су такође револуционирани ласерски микромацхининг и прераду материјала због јединственог начина на који ултрасХорт импулси комуницирају са материјалима. Као што је раније поменуто, када се расправља о ЛДТ-у, трајање ултрафаста пулса је брже од временске скале дифузије топлоте у решетку материјала. Ултрафаст ласери производе много мању зону погођене топлотом негоНаносеКонд Пулсирани ласери, што је резултирало губицима нижег реза и прецизније обраде. Овај принцип је такође применљив на медицинске апликације, где повећана прецизност ултрафарт-ласерског сечења помаже у смањењу штете на околном ткиву и побољшава искуство пацијента током ласерске операције.
АттосеКонд импулси: будућност ултрафаст ласера
Како истраживање и даље напредује ултрафаст ласери, нови и побољшани извори светлости са краћим духама за пулсе се развијају. Да би стекли увид у брже физичке процесе, многи истраживачи се фокусирају на генерацију атостеКонд махунаца - око 10-18 с у екстремном ултраљубичастом (КСУВ) таласном опсегу. АттосеКонд импулси омогућавају праћење кретања електрона и побољшати наше разумевање електронске структуре и квантне механике. Док се интеграција ксув атосекунд ласера у индустријске процесе тек треба да постигне значајан напредак, текуће истраживање и напредовање на терену готово сигурно ће свакако гурати ову технологију из лабораторија и у производњу, као што је то случај са фемтосекундом и пицосекудомЛасерски извори.
Вријеме поште: Јун-25-2024