સુપર-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસરની પલ્સ સ્પીડ બદલો

ની પલ્સ સ્પીડ બદલોસુપર-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસર

સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરો સામાન્ય રીતે દસ અને સેંકડો ફેમટોસેકન્ડની પલ્સ પહોળાઈવાળા લેસર પલ્સનો સંદર્ભ આપે છે, ટેરાવોટ્સ અને પેટવોટની ટોચની શક્તિ અને તેમની કેન્દ્રિત પ્રકાશની તીવ્રતા 1018 W/cm2 કરતાં વધી જાય છે. સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસર અને તેના દ્વારા જનરેટ થયેલ સુપર રેડિયેશન સ્ત્રોત અને ઉચ્ચ ઉર્જા કણ સ્ત્રોતમાં ઉચ્ચ ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર, કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર, પ્લાઝ્મા ભૌતિકશાસ્ત્ર, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ખગોળ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને વૈજ્ઞાનિક ઉત્પાદન જેવા ઘણા મૂળભૂત સંશોધન દિશાઓમાં એપ્લિકેશન મૂલ્યની વિશાળ શ્રેણી છે. સંશોધન પરિણામો પછી સંબંધિત ઉચ્ચ તકનીકી ઉદ્યોગો, તબીબી આરોગ્ય, પર્યાવરણીય ઉર્જા અને રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ સુરક્ષાને સેવા આપી શકે છે. 1985 માં ચીપ્ડ પલ્સ એમ્પ્લીફિકેશન ટેક્નોલોજીની શોધ થઈ ત્યારથી, વિશ્વની પ્રથમ બીટ વોટનો ઉદભવલેસર1996 માં અને 2017 માં વિશ્વના પ્રથમ 10-બીટ વોટ લેસરની પૂર્ણતા, ભૂતકાળમાં સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરનું ધ્યાન મુખ્યત્વે "સૌથી તીવ્ર પ્રકાશ" પ્રાપ્ત કરવા પર હતું. તાજેતરના વર્ષોમાં, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સુપર લેસર પલ્સ જાળવવાની શરત હેઠળ, જો સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની પલ્સ ટ્રાન્સમિશન સ્પીડને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, તો તે કેટલાક ભૌતિક એપ્લિકેશનોમાં અડધા પ્રયાસ સાથે બમણું પરિણામ લાવી શકે છે, જે અપેક્ષિત છે. સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટના સ્કેલને ઘટાડવા માટેલેસર ઉપકરણો, પરંતુ ઉચ્ચ-ક્ષેત્રના લેસર ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગોમાં તેની અસરમાં સુધારો કરે છે.

અલ્ટ્રા-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસરના આગળના પલ્સનું વિકૃતિ
સીમિત ઉર્જા હેઠળ પીક પાવર મેળવવા માટે, ગેઇન બેન્ડવિડ્થને વિસ્તૃત કરીને પલ્સ પહોળાઈ 20~30 ફેમટોસેકંડ સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. વર્તમાન 10-બીક-વોટના અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની પલ્સ એનર્જી લગભગ 300 જૌલ્સ 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 બાકોરું ધરાવતું પલ્સ બીમ સ્પેટીઓટેમ્પોરલ કપ્લીંગ વિકૃતિ, ખાસ કરીને પલ્સ ફ્રન્ટની વિકૃતિને વહન કરવા માટે સરળ છે. આકૃતિ 1 (a) બીમની ભૂમિકાના વિક્ષેપને કારણે પલ્સ ફ્રન્ટ અને ફેઝ ફ્રન્ટનું સ્પેસિયો-ટેમ્પોરલ અલગતા દર્શાવે છે, અને પહેલાની બાજુની તુલનામાં "સ્પેટીઓ-ટેમ્પોરલ ટિલ્ટ" દર્શાવે છે. બીજું લેન્સ સિસ્ટમને કારણે વધુ જટિલ "સ્પેસ-ટાઇમની વક્રતા" છે. અંજીર. 1 (b) લક્ષ્ય પરના પ્રકાશ ક્ષેત્રના અવકાશી-ટેમ્પોરલ વિકૃતિ પર આદર્શ પલ્સ ફ્રન્ટ, વલણવાળા પલ્સ ફ્રન્ટ અને બેન્ટ પલ્સ ફ્રન્ટની અસરો દર્શાવે છે. પરિણામે, કેન્દ્રિત પ્રકાશની તીવ્રતા ઘણી ઓછી થાય છે, જે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના મજબૂત ક્ષેત્રના ઉપયોગ માટે અનુકૂળ નથી.

અંજીર. 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 તરંગોના શંકુ આકારના સુપરપોઝિશન દ્વારા ઉત્પાદિત બેસેલ બીમ ઉચ્ચ ક્ષેત્ર લેસર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એપ્લિકેશન મૂલ્ય દર્શાવે છે. જો શંકુરૂપે સુપરઇમ્પોઝ્ડ સ્પંદનીય બીમ અક્ષીય સપ્રમાણ પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ધરાવે છે, તો આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે જનરેટેડ એક્સ-રે વેવ પેકેટની ભૌમિતિક કેન્દ્ર તીવ્રતા સતત સુપરલ્યુમિનલ, કોન્સ્ટન્ટ સબલ્યુમિનલ, એક્સિલરેટેડ સુપરલ્યુમિનલ અને મંદ સબલ્યુમિનલ હોઈ શકે છે. ડિફોર્મેબલ મિરર અને ફેઝ ટાઈપ સ્પેશિયલ લાઇટ મોડ્યુલેટરનું સંયોજન પણ પલ્સ ફ્રન્ટનો મનસ્વી સ્પેટીયો-ટેમ્પોરલ આકાર પેદા કરી શકે છે અને પછી મનસ્વી નિયંત્રણક્ષમ ટ્રાન્સમિશન સ્પીડ પેદા કરી શકે છે. ઉપરોક્ત ભૌતિક અસર અને તેની મોડ્યુલેશન ટેકનોલોજી પલ્સ ફ્રન્ટના "વિકૃતિ" ને પલ્સ ફ્રન્ટના "નિયંત્રણ" માં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, અને પછી અલ્ટ્રા-સ્ટ્રોંગ અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની ટ્રાન્સમિશન સ્પીડને મોડ્યુલેટ કરવાના હેતુને સાકાર કરી શકે છે.

અંજીર. 2 (a) પ્રકાશ કરતાં સતત ઝડપી, (b) સતત સબલાઇટ, (c) પ્રકાશ કરતાં વધુ ઝડપી પ્રવેગક અને (d) સુપરપોઝિશન દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ મંદ સબલાઇટ પ્રકાશ પલ્સ સુપરપોઝિશન પ્રદેશના ભૌમિતિક કેન્દ્રમાં સ્થિત છે.

જો કે પલ્સ ફ્રન્ટ ડિસ્ટોર્શનની શોધ સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસર કરતા પહેલાની છે, તે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના વિકાસ સાથે વ્યાપકપણે ચિંતિત છે. લાંબા સમયથી, તે સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરના મુખ્ય ધ્યેયની અનુભૂતિ માટે અનુકૂળ નથી - અલ્ટ્રા-હાઇ ફોકસિંગ લાઇટ ઇન્ટેન્સિટી, અને સંશોધકો વિવિધ પલ્સ ફ્રન્ટ વિકૃતિને 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 સ્પીડનું નિયમન હાંસલ કર્યું છે, જેમાં સુપર અલ્ટ્રા-શોર્ટ લેસરની એપ્લિકેશન માટે નવા માધ્યમો અને નવી તકો પૂરી પાડી છે. ઉચ્ચ-ક્ષેત્ર લેસર ભૌતિકશાસ્ત્ર.