Ultra sürətli lazerattosaniyə elmi üçün
Hazırda attosaniyəli impulslar əsasən güclü sahələr tərəfindən idarə olunan yüksək tərtibli harmonik generasiya (YHG) vasitəsilə əldə edilir. Onların generasiyasının mahiyyəti elektronların ionlaşması, sürətlənməsi və güclü lazer elektrik sahəsi tərəfindən rekombinasiya edərək enerji buraxması və bununla da attosaniyəli XUV impulslarının yayılması kimi başa düşülə bilər.
Buna görə də, attosaniyəli çıxış impulsun genişliyinə, enerjisinə, dalğa uzunluğuna və təkrarlanma sürətinə son dərəcə həssasdır.lazer sürmə(Ultra sürətli lazer): daha qısa impuls eni attosaniyəli impulsları təcrid etmək üçün faydalıdır, daha yüksək enerji ionlaşmanı və səmərəliliyi artırır, daha uzun dalğa uzunluğu kəsmə enerjisini artırır, lakin çevrilmə səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və daha yüksək təkrarlanma sürəti siqnal-səs-küy nisbətini yaxşılaşdırır, lakin tək impuls enerjisi ilə məhdudlaşır. Müxtəlif tətbiqlərdə (məsələn, elektron mikroskopiyası, rentgen udma spektroskopiyası, təsadüflərin sayılması və s.) attosaniyəli impuls indeksinə fərqli vurğular var ki, bu da lazerlərin idarə edilməsi üçün fərqli və hərtərəfli tələblər irəli sürür. Lazerlərin idarə edilməsinin performansının yaxşılaşdırılması attosaniyəli elmdə istifadə üçün çox vacibdir.
Lazerlərin idarə edilməsinin performansını artırmaq üçün dörd əsas texnoloji marşrut (Ultra sürətli lazer)
1. Daha yüksək enerji: HHG-nin aşağı çevrilmə səmərəliliyini aradan qaldırmaq və yüksək ötürücülü attosaniyəli impulslar əldə etmək üçün hazırlanmışdır. Texnoloji təkamül ənənəvi cingiltili impuls gücləndirməsindən (CPA) optik parametrik cingiltili impuls gücləndirməsi (OPCPA), ikili cingiltili OPA (DC-OPA), tezlik domeni OPA (FOPA) və kvazifaz uyğunluğu OPCPA (QPCPA) daxil olmaqla optik parametrik gücləndirmə ailəsinə keçib. İstilik effektləri və qeyri-xətti zədələnmə kimi tək kanallı gücləndiricilərin fiziki məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq və Coul səviyyəsində enerji çıxışına nail olmaq üçün koherent şüa sintezi (CBC) və impuls parçalanması gücləndirməsi (DPA) sintez üsullarını daha da birləşdirmək.
2. Daha qısa impuls eni: Elektron dinamikasını təhlil etmək üçün istifadə edilə bilən, az və ya hətta alt dövri idarəetmə impulsları və sabit daşıyıcı zərf fazası (CEP) tələb edən təcrid olunmuş attosaniyəli impulslar yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Əsas texnologiyalara impuls enini son dərəcə qısa uzunluqlara sıxmaq üçün boş nüvəli lif (HCF), çoxnazik təbəqə (MPSC) və çoxkanallı boşluq (MPC) kimi qeyri-xətti post-sıxılma texnikalarından istifadə daxildir. CEP stabilliyi f-2f interferometri istifadə edilərək ölçülür və tezlik fərqi proseslərinə əsaslanan aktiv geribildirim/önləndirmə (məsələn, AOFS, AOPDF) və ya passiv tam optik özünü sabitləşdirmə mexanizmləri vasitəsilə əldə edilir.
3. Daha uzun dalğa uzunluğu: Biomolekul görüntüləməsi üçün attosaniyəli foton enerjisini "su pəncərəsi" zolağına itələmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Üç əsas texnoloji yol bunlardır:
Optik parametrik gücləndirmə (OPA) və onun kaskadı: BiBO və MgO kimi kristallardan istifadə edərək 1-5 μm dalğa uzunluğu diapazonunda əsas həlldir: LN; >5 μm dalğa uzunluğu diapazonu üçün ZGP və LiGaS₂ kimi kristallar tələb olunur.
Diferensial Tezlik Generasiyası (DFG) və İmpulsdaxili Diferensial Tezlik (IPDFG): toxum mənbələrinə passiv CEP stabilliyi təmin edə bilər.
Cr: ZnS/Se keçid metalı ilə aşqarlanmış xalkogenid lazerləri kimi birbaşa lazer texnologiyası "orta infraqırmızı titan sapfir" kimi tanınır və kompakt quruluş və yüksək səmərəlilik üstünlüklərinə malikdir.
4. Daha yüksək təkrarlanma nisbəti: siqnal-səs-küy nisbətini və məlumatların əldə edilməsi səmərəliliyini artırmaq və kosmik yük effektlərinin məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq məqsədi daşıyır. İki əsas yol:
Rezonansla gücləndirilmiş boşluq texnologiyası: HHG-ni idarə etmək üçün meqahers səviyyəli təkrarlanan tezlik impulslarının pik gücünü artırmaq üçün yüksək dəqiqlikli rezonans boşluqlarından istifadə XUV tezlik tarağı kimi sahələrdə tətbiq olunsa da, təcrid olunmuş attosaniyəli impulsların yaradılması hələ də çətinliklər yaradır.
Yüksək təkrarlanma nisbəti vəyüksək güclü lazerOPCPA, qeyri-xətti post sıxılma ilə birləşdirilmiş lifli CPA və nazik təbəqəli osilator daxil olmaqla birbaşa ötürücü, 100 kHz təkrarlanma sürətində təcrid olunmuş attosaniyəli impuls generasiyasına nail olmuşdur.
Yazı vaxtı: 16 Mart 2026