Super güclü ultraqısa lazerin nəbz sürətini dəyişdirin

Nəbz sürətini dəyişdirinsuper güclü ultraqısa lazer

Super ultra-qısa lazerlər ümumiyyətlə puls genişliyi onlarla və yüzlərlə femtosaniyə, teravatt və petavatların pik gücünə və onların fokuslanmış işıq intensivliyi 1018 Vt/sm2-dən çox olan lazer impulslarına aiddir. Super ultra-qısa lazer və onun yaratdığı super şüalanma mənbəyi və yüksək enerjili hissəcik mənbəyi yüksək enerji fizikası, hissəciklər fizikası, plazma fizikası, nüvə fizikası və astrofizika kimi bir çox əsas tədqiqat istiqamətlərində geniş tətbiq dəyərinə malikdir və elmi tədqiqatların nəticələrinə malikdir. Tədqiqat nəticələri müvafiq yüksək texnologiyalı sənayelərə, tibbi səhiyyəyə, ekoloji enerjiyə və milli müdafiə təhlükəsizliyinə xidmət edə bilər. 1985-ci ildə cingiltili impuls gücləndirmə texnologiyasının ixtirasından bəri, dünyada ilk beat watt-ın ortaya çıxmasılazer1996-cı ildə və 2017-ci ildə dünyanın ilk 10 vuruşlu lazerinin tamamlanması ilə keçmişdə super ultra-qısa lazerin diqqəti əsasən “ən sıx işıq” əldə etmək olmuşdur. Son illərdə aparılan tədqiqatlar göstərmişdir ki, super lazer impulslarının saxlanılması şərti ilə, super ultra-qısa lazerin nəbz ötürmə sürəti idarə oluna bilsə, bəzi fiziki tətbiqlərdə gözlənilən səyin yarısı ilə iki dəfə nəticə verə bilər. super ultra-qısa miqyasını azaltmaq üçünlazer cihazları, lakin yüksək sahəli lazer fizikası təcrübələrində onun təsirini yaxşılaşdırır.

Ultra güclü ultraqısa lazerin nəbz ön hissəsinin təhrif edilməsi
Məhdud enerji altında pik gücü əldə etmək üçün qazanc bant genişliyini genişləndirməklə nəbz eni 20~30 femtosaniyə qədər azaldılır. Cari 10 dimdikli ultra-qısa lazerin nəbz enerjisi təxminən 300 jouldur və kompressor barmaqlığının aşağı zədələnmə həddi şüa aperturasını ümumiyyətlə 300 mm-dən çox edir. 20~30 femtosaniyə impuls eni və 300 mm diyaframı olan nəbz şüası məkan-zaman əlaqəsinin təhrifini, xüsusən də nəbz ön hissəsinin təhrifini asanlıqla daşıyır. Şəkil 1 (a) şüa rolunun dispersiyasının səbəb olduğu impuls cəbhəsinin və faza cəbhəsinin məkan-zaman ayrılmasını göstərir və birincisi sonuncuya nisbətən “məkan-zaman əyilməsini” göstərir. Digəri, lens sisteminin yaratdığı daha mürəkkəb "məkan-zamanın əyriliyi" dir. ŞEK. Şəkil 1 (b) hədəfdəki işıq sahəsinin məkan-zaman təhrifinə ideal nəbz önünün, meylli nəbz önünün və əyilmiş nəbz cəbhəsinin təsirlərini göstərir. Nəticədə fokuslanmış işıq intensivliyi xeyli azalır, bu da super ultra-qısa lazerin güclü sahədə tətbiqi üçün əlverişli deyil.

ŞEK. 1 (a) prizmanın və barmaqlığın yaratdığı impuls cəbhəsinin əyilməsi və (b) nəbz cəbhəsinin təhrifinin məkan-zaman işıq sahəsinə hədəfə təsiri

Ultra güclü nəbz sürətinə nəzarətultraqısa lazer
Hazırda müstəvi dalğaların konusvari üst-üstə düşməsi nəticəsində yaranan Bessel şüaları yüksək sahə lazer fizikasında tətbiq dəyərini göstərmişdir. Əgər konusvari üst-üstə düşən impuls şüası ox-simmetrik impuls ön paylanmasına malikdirsə, onda Şəkil 2-də göstərildiyi kimi yaradılan rentgen dalğası paketinin həndəsi mərkəzi intensivliyi daimi superluminal, daimi subluminal, sürətlənmiş superluminal və yavaşlamış subluminal ola bilər. Hətta deformasiya olunan güzgü və faza tipli fəza işıq modulatorunun birləşməsi nəbz ön hissəsinin ixtiyari məkan-zaman şəklini yarada bilər və sonra ixtiyari idarə olunan ötürmə sürətini yarada bilər. Yuxarıdakı fiziki effekt və onun modulyasiya texnologiyası nəbz cəbhəsinin "təhrifini" nəbz cəbhəsinin "idarəsinə" çevirə bilər və sonra ultra güclü ultra-qısa lazerin ötürülmə sürətini modulyasiya etmək məqsədini həyata keçirə bilər.

ŞEK. 2 (a) işıqdan daha sürətli sabit, (b) daimi alt işıq, (c) işıqdan daha sürətli sürətlənmiş və (d) superpozisiya nəticəsində yaranan yavaşlamış alt işıq impulsları superpozisiya bölgəsinin həndəsi mərkəzində yerləşir.

Nəbz ön təhrifinin kəşfi super ultra-qısa lazerdən daha erkən olsa da, super ultra-qısa lazerin inkişafı ilə birlikdə geniş şəkildə narahatlıq doğurur. Uzun müddətdir ki, bu, super ultra-qısa lazerin əsas məqsədinin - ultra yüksək fokuslu işıq intensivliyinin həyata keçirilməsi üçün əlverişli deyil və tədqiqatçılar müxtəlif impulsların ön təhriflərinin qarşısını almaq və ya aradan qaldırmaq üçün çalışırlar. Bu gün "pulse ön təhrif" "pulse front control" halına gəldikdə, o, super ultra-qısa lazerin ötürülmə sürətinin tənzimlənməsinə nail oldu, super ultra-qısa lazerin tətbiqi üçün yeni vasitələr və yeni imkanlar təmin etdi. yüksək sahəli lazer fizikası.