સુપર-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસરની પલ્સ સ્પીડ બદલો

ની પલ્સ ગતિ બદલોસુપર-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસર

સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરો સામાન્ય રીતે દસ અને સેંકડો ફેમટોસેકન્ડની પલ્સ પહોળાઈવાળા લેસર પલ્સનો ઉલ્લેખ કરે છે, ટેરાવોટ અને પેટાવોટની ટોચની શક્તિ હોય છે, અને તેમની કેન્દ્રિત પ્રકાશ તીવ્રતા 1018 W/cm2 કરતાં વધુ હોય છે. સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસર અને તેના દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ સુપર રેડિયેશન સ્ત્રોત અને ઉચ્ચ ઉર્જા કણ સ્ત્રોતમાં ઉચ્ચ ઉર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર, કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર, પ્લાઝ્મા ભૌતિકશાસ્ત્ર, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ખગોળ ભૌતિકશાસ્ત્ર જેવા ઘણા મૂળભૂત સંશોધન દિશાઓમાં એપ્લિકેશન મૂલ્યની વિશાળ શ્રેણી હોય છે, અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન પરિણામોનું આઉટપુટ પછી સંબંધિત ઉચ્ચ-તકનીકી ઉદ્યોગો, તબીબી આરોગ્ય, પર્યાવરણીય ઉર્જા અને રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ સુરક્ષાને સેવા આપી શકે છે. 1985 માં ચિર્પ્ડ પલ્સ એમ્પ્લીફિકેશન ટેકનોલોજીની શોધ થઈ ત્યારથી, વિશ્વની પ્રથમ બીટ વોટનો ઉદભવ થયો.લેસર૧૯૯૬ માં અને ૨૦૧૭ માં વિશ્વના પ્રથમ ૧૦-બીટ લેસરના પૂર્ણાહુતિ પછી, ભૂતકાળમાં સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરનું ધ્યાન મુખ્યત્વે "સૌથી તીવ્ર પ્રકાશ" પ્રાપ્ત કરવા પર રહ્યું છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સુપર લેસર પલ્સ જાળવવાની સ્થિતિમાં, જો સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની પલ્સ ટ્રાન્સમિશન ગતિને નિયંત્રિત કરી શકાય, તો તે કેટલાક ભૌતિક એપ્લિકેશનોમાં અડધા પ્રયાસ સાથે બમણું પરિણામ લાવી શકે છે, જે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટના સ્કેલને ઘટાડવાની અપેક્ષા છે.લેસર ઉપકરણો, પરંતુ ઉચ્ચ-ક્ષેત્રના લેસર ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગોમાં તેની અસરમાં સુધારો.

અતિ-મજબૂત અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસરના પલ્સ ફ્રન્ટનું વિકૃતિ
મર્યાદિત ઉર્જા હેઠળ ટોચની શક્તિ મેળવવા માટે, ગેઇન બેન્ડવિડ્થ વધારીને પલ્સ પહોળાઈ 20~30 ફેમટોસેકન્ડ સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. વર્તમાન 10-બીક-વોટ અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની પલ્સ ઉર્જા લગભગ 300 જ્યુલ્સ છે, અને કોમ્પ્રેસર ગ્રેટિંગની ઓછી નુકસાન થ્રેશોલ્ડ બીમ છિદ્રને સામાન્ય રીતે 300 મીમી કરતા વધારે બનાવે છે. 20~30 ફેમટોસેકન્ડ પલ્સ પહોળાઈ અને 300 મીમી છિદ્ર સાથે પલ્સ બીમ સ્પેટીઓટેમ્પોરલ કપલિંગ વિકૃતિ, ખાસ કરીને પલ્સ ફ્રન્ટનું વિકૃતિ, વહન કરવા માટે સરળ છે. આકૃતિ 1 (a) બીમ રોલ ડિસ્પરશનને કારણે પલ્સ ફ્રન્ટ અને ફેઝ ફ્રન્ટનું સ્પેટીઓ-ટેમ્પોરલ વિભાજન દર્શાવે છે, અને પહેલો બીજાની તુલનામાં "સ્પેટીઓ-ટેમ્પોરલ ઝુકાવ" દર્શાવે છે. બીજો લેન્સ સિસ્ટમ દ્વારા થતી વધુ જટિલ "સ્પેસ-ટાઇમ વક્રતા" છે. આકૃતિ. આકૃતિ 1 (b) લક્ષ્ય પર પ્રકાશ ક્ષેત્રના અવકાશી-ટેમ્પોરલ વિકૃતિ પર આદર્શ પલ્સ ફ્રન્ટ, ઝુકાવેલા પલ્સ ફ્રન્ટ અને બેન્ટ પલ્સ ફ્રન્ટની અસરો દર્શાવે છે. પરિણામે, કેન્દ્રિત પ્રકાશની તીવ્રતા ઘણી ઓછી થઈ જાય છે, જે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના મજબૂત ક્ષેત્ર એપ્લિકેશન માટે અનુકૂળ નથી.

આકૃતિ 1 (a) પ્રિઝમ અને ગ્રેટિંગને કારણે પલ્સ ફ્રન્ટનો ઝુકાવ, અને (b) લક્ષ્ય પરના અવકાશ-સમય પ્રકાશ ક્ષેત્ર પર પલ્સ ફ્રન્ટના વિકૃતિની અસર.

અલ્ટ્રા-સ્ટ્રોંગનું પલ્સ સ્પીડ કંટ્રોલઅલ્ટ્રાશોર્ટ લેસર
હાલમાં, પ્લેન વેવ્સના શંકુ સુપરપોઝિશન દ્વારા ઉત્પાદિત બેસેલ બીમ ઉચ્ચ ક્ષેત્ર લેસર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એપ્લિકેશન મૂલ્ય દર્શાવે છે. જો શંકુ સુપરઇમ્પોઝ્ડ સ્પંદિત બીમમાં અક્ષીય સમપ્રમાણ પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન હોય, તો આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે જનરેટ થયેલા એક્સ-રે વેવ પેકેટની ભૌમિતિક કેન્દ્ર તીવ્રતા સતત સુપરલ્યુમિનલ, સતત સબલ્યુમિનલ, એક્સિલરેટેડ સુપરલ્યુમિનલ અને ડિસેલરેટેડ સબલ્યુમિનલ હોઈ શકે છે. ડિફોર્મેબલ મિરર અને ફેઝ ટાઇપ સ્પેશિયલ લાઇટ મોડ્યુલેટરનું સંયોજન પણ પલ્સ ફ્રન્ટનો મનસ્વી અવકાશી-ટેમ્પોરલ આકાર ઉત્પન્ન કરી શકે છે, અને પછી મનસ્વી નિયંત્રિત ટ્રાન્સમિશન ગતિ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. ઉપરોક્ત ભૌતિક અસર અને તેની મોડ્યુલેશન ટેકનોલોજી પલ્સ ફ્રન્ટના "વિકૃતિ" ને પલ્સ ફ્રન્ટના "નિયંત્રણ" માં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, અને પછી અતિ-મજબૂત અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની ટ્રાન્સમિશન ગતિને મોડ્યુલેટ કરવાના હેતુને સાકાર કરી શકે છે.

આકૃતિ 2 (a) પ્રકાશ કરતાં સતત ઝડપી, (b) સતત સબલાઇટ, (c) પ્રકાશ કરતાં ઝડપી પ્રવેગક, અને (d) સુપરપોઝિશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ડિસેલરેટેડ સબલાઇટ પ્રકાશ પલ્સ સુપરપોઝિશન ક્ષેત્રના ભૌમિતિક કેન્દ્રમાં સ્થિત છે.

પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટોર્શનની શોધ સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસર કરતાં વહેલી હોવા છતાં, સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના વિકાસ સાથે તે વ્યાપકપણે ચિંતિત છે. લાંબા સમયથી, તે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસર - અલ્ટ્રા-હાઇ ફોકસિંગ લાઇટ ઇન્ટેન્સિટીના મુખ્ય ધ્યેયને પ્રાપ્ત કરવા માટે અનુકૂળ નથી, અને સંશોધકો વિવિધ પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટોર્શનને દબાવવા અથવા દૂર કરવા માટે કામ કરી રહ્યા છે. આજે, જ્યારે "પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટોર્શન" "પલ્સ ફ્રન્ટ કંટ્રોલ" માં વિકસિત થયું છે, ત્યારે તેણે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની ટ્રાન્સમિશન ગતિનું નિયમન પ્રાપ્ત કર્યું છે, જે હાઇ-ફીલ્ડ લેસર ફિઝિક્સમાં સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના ઉપયોગ માટે નવા માધ્યમો અને નવી તકો પ્રદાન કરે છે.