અનન્ય અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ભાગ એક

અનન્યઅલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરભાગ એક

અલ્ટ્રાફાસ્ટની અનન્ય ગુણધર્મોક lંગરો
અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની અલ્ટ્રા-શોર્ટ પલ્સ અવધિ આ સિસ્ટમોને અનન્ય ગુણધર્મો આપે છે જે તેમને લાંબા-પલ્સ અથવા સતત-તરંગ (સીડબ્લ્યુ) લેસરોથી અલગ પાડે છે. આવી ટૂંકી પલ્સ પેદા કરવા માટે, વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ બેન્ડવિડ્થ આવશ્યક છે. પલ્સ આકાર અને કેન્દ્રીય તરંગલંબાઇ ચોક્કસ અવધિની કઠોળ પેદા કરવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ બેન્ડવિડ્થ નક્કી કરે છે. લાક્ષણિક રીતે, આ સંબંધને ટાઇમ-બેન્ડવિડ્થ પ્રોડક્ટ (ટીબીપી) ની દ્રષ્ટિએ વર્ણવવામાં આવે છે, જે અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંતમાંથી લેવામાં આવે છે. ગૌસિયન પલ્સનો ટીબીપી નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: TBPGAUSSIAN = ΔτΔν બગલ
Pul એ પલ્સ અવધિ છે અને ΔV એ આવર્તન બેન્ડવિડ્થ છે. સારમાં, સમીકરણ બતાવે છે કે સ્પેક્ટ્રમ બેન્ડવિડ્થ અને પલ્સ અવધિ વચ્ચેનો વિપરિત સંબંધ છે, એટલે કે પલ્સનો સમયગાળો ઘટે છે, તે પલ્સ વધે છે તે જનરેટ કરવા માટે જરૂરી બેન્ડવિડ્થ. આકૃતિ 1 વિવિધ પલ્સ અવધિને ટેકો આપવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ બેન્ડવિડ્થને સમજાવે છે.

આકૃતિ 1: સપોર્ટ કરવા માટે ન્યૂનતમ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડવિડ્થ આવશ્યક છેખલાસી10 પીએસ (લીલો), 500 એફએસ (વાદળી) અને 50 એફએસ (લાલ)

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની તકનીકી પડકારો
અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની વિશાળ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડવિડ્થ, પીક પાવર અને ટૂંકી પલ્સ અવધિ તમારી સિસ્ટમમાં યોગ્ય રીતે સંચાલિત હોવી આવશ્યક છે. મોટે ભાગે, આ પડકારોનો સરળ ઉકેલો એ લેસરોનું બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ આઉટપુટ છે. જો તમે ભૂતકાળમાં મુખ્યત્વે લાંબી પલ્સ અથવા સતત-તરંગ લેસરોનો ઉપયોગ કર્યો છે, તો તમારા opt પ્ટિકલ ઘટકોનો હાલનો સ્ટોક અલ્ટ્રાફાસ્ટ કઠોળની સંપૂર્ણ બેન્ડવિડ્થને પ્રતિબિંબિત અથવા પ્રસારિત કરી શકશે નહીં.

લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડ
વધુ પરંપરાગત લેસર સ્રોતોની તુલનામાં અલ્ટ્રાફાસ્ટ opt પ્ટિક્સમાં લેસર ડેમેજ થ્રેશોલ્ડ્સ (એલડીટી) નેવિગેટ કરવું નોંધપાત્ર રીતે અલગ અને વધુ મુશ્કેલ છે. જ્યારે opt પ્ટિક્સ માટે પ્રદાન કરવામાં આવે છેનેનોસેકન્ડ સ્પંદિત લેસરો, એલડીટી મૂલ્યો સામાન્ય રીતે 5-10 જે/સેમી 2 ના ક્રમમાં હોય છે. અલ્ટ્રાફાસ્ટ opt પ્ટિક્સ માટે, આ તીવ્રતાના મૂલ્યો વ્યવહારીક રીતે સાંભળવામાં આવે છે, કારણ કે એલડીટી મૂલ્યો <1 જે/સેમી 2 ના ક્રમમાં હોવાની સંભાવના છે, સામાન્ય રીતે 0.3 જે/સેમી 2 ની નજીક હોય છે. વિવિધ પલ્સ અવધિ હેઠળ એલડીટી કંપનવિસ્તારનો નોંધપાત્ર તફાવત એ પલ્સ અવધિના આધારે લેસર નુકસાન પદ્ધતિનું પરિણામ છે. નેનોસેકન્ડ લેસરો માટે અથવા લાંબા સમય સુધીછાટાવાળા લેસરો, મુખ્ય પદ્ધતિ જે નુકસાનનું કારણ બને છે તે થર્મલ હીટિંગ છે. ની કોટિંગ અને સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીdevપિક ઉપકરણોઘટના ફોટોન શોષી લો અને તેમને ગરમ કરો. આ સામગ્રીની સ્ફટિક જાળીના વિકૃતિ તરફ દોરી શકે છે. થર્મલ વિસ્તરણ, ક્રેકીંગ, ગલન અને જાળીના તાણ એ આની સામાન્ય થર્મલ નુકસાનની પદ્ધતિઓ છેલેસર સ્ત્રોતો.

જો કે, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો માટે, પલ્સ અવધિ પોતે લેસરથી સામગ્રી જાળીમાં ગરમીના સ્થાનાંતરણ કરતા ઝડપી છે, તેથી થર્મલ અસર લેસર-પ્રેરિત નુકસાનનું મુખ્ય કારણ નથી. તેના બદલે, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરની પીક પાવર નુકસાન પદ્ધતિને મલ્ટિ-ફોટોન શોષણ અને આયનીકરણ જેવી નોનલાઇનર પ્રક્રિયાઓમાં પરિવર્તિત કરે છે. આ જ કારણ છે કે નેનોસેકન્ડ પલ્સની એલડીટી રેટિંગને અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સથી સરળ રીતે સંકુચિત કરવું શક્ય નથી, કારણ કે નુકસાનની શારીરિક પદ્ધતિ અલગ છે. તેથી, ઉપયોગની સમાન પરિસ્થિતિઓ (દા.ત., તરંગલંબાઇ, પલ્સ અવધિ અને પુનરાવર્તન દર) હેઠળ, પૂરતા પ્રમાણમાં ઉચ્ચ એલડીટી રેટિંગવાળી opt પ્ટિકલ ડિવાઇસ તમારી વિશિષ્ટ એપ્લિકેશન માટે શ્રેષ્ઠ ઓપ્ટિકલ ડિવાઇસ હશે. વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં પરીક્ષણ કરાયેલ ઓપ્ટિક્સ સિસ્ટમમાં સમાન opt પ્ટિક્સના વાસ્તવિક પ્રભાવનું પ્રતિનિધિ નથી.

આકૃતિ 1: વિવિધ પલ્સ અવધિ સાથે લેસર પ્રેરિત નુકસાનની પદ્ધતિઓ