Solas infheicthe faoi bhun 20 femtosoicindfoinse léasair cuislithe inchoigeartaithe
Le déanaí, d’fhoilsigh foireann taighde ón Ríocht Aontaithe staidéar nuálach, ag fógairt gur éirigh leo solas infheicthe inchoigeartaithe faoi bhun 20 femtosoicind a fhorbairt.foinse léasair cuislitheAn fhoinse léasair cuislithe seo, thar a bheith gastaléasar snáithíneachTá an córas in ann bíoga a ghiniúint le tonnfhaid inchoigeartaithe, fad thar a bheith gearr, fuinnimh chomh hard le 39 nana-ghiúl, agus buaicchumhacht os cionn 2 meigeavata, rud a osclaíonn ionchais nua feidhmchláir do réimsí ar nós speictreascópacht thar a bheith gasta, íomháú bitheolaíoch, agus próiseáil thionsclaíoch.
Is é príomhghné na teicneolaíochta seo ná meascán dhá mhodh cheannródaíocha: “Aimpliú Neamhlíneach Bainistithe de réir Gnóthachan (GMNA)” agus “Astaíocht Tonnta Scaipthe Athshondais (RDW)”. San am atá thart, chun bíoga ultra-ghearr inchoigeartaithe ardfheidhmíochta den sórt sin a fháil, bhíodh léasair tíotáiniam-saifír costasacha agus casta nó aimplitheoirí paraiméadracha optúla ag teastáil de ghnáth. Ní hamháin go raibh na gléasanna seo costasach, toirtiúil, agus deacair a chothabháil, ach bhí siad teoranta freisin ag rátaí athrá agus raonta tiúnta ísle. Ní hamháin go ndéanann an réiteach uile-shnáithín a forbraíodh an uair seo ailtireacht an chórais a shimpliú go suntasach ach laghdaíonn sé costais agus castacht go mór freisin. Cuireann sé ar chumas bíoga ardchumhachta faoi bhun 20 femtosoicind a ghiniúint go díreach, atá inchoigeartaithe go 400 go 700 nanaiméadar agus níos faide anonn ag minicíocht athrá ard de 4.8 MHz. Bhain an fhoireann taighde an dul chun cinn seo amach trí ailtireacht chórais atá deartha go beacht. Ar dtús, bhain siad úsáid as ocsaileoir snáithín ytterbium glasáilte mód atá lán-pholaraithe agus atá bunaithe ar scáthán fáinne aimplithe neamhlíneach (NALM) mar an bhfoinse síl. Ní hamháin go gcinntíonn an dearadh seo cobhsaíocht fhadtéarmach an chórais, ach seachnaíonn sé fadhb dhíghrádaithe na n-ionsúirí sáithithe fisiciúla freisin. Tar éis réamh-aimpliú agus comhbhrú cuisle, tugtar na cuisle síl isteach i gcéim an GMNA. Úsáideann GMNA modhnú féinchéime agus dáileadh gnóthachain neamhshiméadrach fadaimseartha i snáithíní optúla chun leathnú speictreach a bhaint amach agus cuisle ultra-ghearr a ghiniúint le cic líneach beagnach foirfe, a chomhbhrúitear sa deireadh go dtí faoi bhun 40 femtosoicind trí phéirí grátála. Le linn chéim giniúna an RDW, d'úsáid taighdeoirí snáithíní croí log frith-athshondais naoi-athshondóra féin-dheartha agus monaraithe. Tá caillteanas thar a bheith íseal ag an gcineál seo snáithín optúil sa bhanda cuisle caidéil agus sa réigiún solais infheicthe, rud a chuireann ar chumas an fhuinnimh a thiontú go héifeachtúil ón gcaidéal go dtí an tonn scaipthe agus an cur isteach de bharr an bhanda athshondais ardchaillteanais a sheachaint. Faoi na coinníollacha is fearr, is féidir le haschur fuinnimh cuisle tonn scaipthe an chórais 39 nana-ghiúl a bhaint amach, is féidir leis an leithead cuisle is giorra 13 femtosoicind a bhaint amach, is féidir leis an gcumhacht bhuaic a bheith chomh hard le 2.2 meigeavata, agus is féidir leis an éifeachtúlacht chomhshó fuinnimh a bheith chomh hard le 13%. Is ea is spreagúla fós ná gur féidir an córas a leathnú go héasca chuig na bandaí ultraivialait agus infridhearg trí bhrú an gháis agus paraiméadair an tsnáithín a choigeartú, rud a bhaintear amach tiúnadh leathanbhanda ó ultraivialait dhomhain go infridhearg.
Ní hamháin go bhfuil tábhacht shuntasach ag baint leis an taighde seo i réimse bunúsach na fótóinice, ach osclaíonn sé staid nua freisin do na réimsí tionsclaíocha agus feidhmchláir. Mar shampla, i réimsí ar nós íomháú micreascópachta ilfhótóin, speictreascópacht réitithe ama thar a bheith gasta, próiseáil ábhar, leigheas beacht, agus taighde optaice neamhlíneach thar a bheith gasta, cuirfidh an cineál nua foinse solais thar a bheith gasta seo, atá dlúth, éifeachtach agus ar chostas íseal, uirlisí agus solúbthacht gan fasach ar fáil d’úsáideoirí. Go háirithe i gcásanna a bhfuil rátaí athrá arda, cumhacht bhuaic agus bíoga thar a bheith gearr ag teastáil uathu, is cinnte go bhfuil an teicneolaíocht seo níos iomaíche agus go bhfuil acmhainneacht chur chun cinn níos mó aici i gcomparáid le córais thraidisiúnta tíotáiniam-saifír nó aimpliúcháin paraiméadracha optúla.
Amach anseo, tá sé beartaithe ag an bhfoireann taighde an córas a bharrfheabhsú tuilleadh, amhail an ailtireacht reatha ina bhfuil comhpháirteanna optúla spáis shaor iolracha a chomhtháthú i snáithíní optúla, nó fiú ocsailitheoir Mamyshev aonair a úsáid chun an teaglaim reatha d’ocsailitheoir agus aimplitheoir a athsholáthar, chun miondealú agus comhtháthú an chórais a bhaint amach. Ina theannta sin, trí oiriúnú do chineálacha éagsúla snáithíní frith-athshondais, gáis ghníomhacha Raman agus modúil dúbailte minicíochta a thabhairt isteach, meastar go leathnófar an córas seo go banda níos leithne, ag soláthar réitigh léasair ultra-thapa uile-shnáithíneacha, leathanbhanda do réimsí éagsúla amhail ultraivialait, solas infheicthe agus infridhearg.
Fíor 1. Léaráid sceimteach de thiúnadh an léasair cuislithe
Am an phoist: 28 Bealtaine 2025