Léasair ultrafast uathúil cuid a dó

uathúilléasair ultrafastcuid a dó

Scaipeadh agus leathadh bíge: Scaipeadh moill ghrúpa
Ar cheann de na dúshláin theicniúla is deacra a bhíonn le sárú agus léasair á n-úsáid á n-úsáid tá fad na bíoga ultra-ghearr a astaíonn anléasair. Tá bíoga ultrafast an-so-ghabhálach i leith saobhadh ama, rud a fhágann go bhfuil na bíoga níos faide. Éiríonn an éifeacht seo níos measa de réir mar a ghiorraíonn fad na cuisle tosaigh. Cé gur féidir le léasair ultrafast bíoga a astú ar feadh 50 soicind, is féidir iad a mhéadú in am trí scátháin agus lionsaí a úsáid chun an chuisle a tharchur chuig an spriocshuíomh, nó fiú an chuisle a tharchur tríd an aer.

Déantar an saobhadh ama seo a chainníochtú trí úsáid a bhaint as beart ar a dtugtar scaipeadh moillithe grúpa (GDD), ar a dtugtar scaipeadh dara hordú freisin. Go deimhin, tá téarmaí scaipthe ard-ord ann freisin a d'fhéadfadh cur isteach ar dháileadh ama na bíoga ultrafart-léasair, ach go praiticiúil, is leor go hiondúil éifeacht an GDD a scrúdú. Is luach minicíocht-spleách é GDD atá comhréireach go líneach le tiús ábhair ar leith. Is gnách go mbíonn luachanna GDD dearfacha ag optaic tarchurtha ar nós lionsaí, fuinneoige agus comhpháirteanna oibiachtúla, rud a thugann le fios gur féidir le bíoga comhbhrúite ré bíge níos faide a thabhairt don optaic tarchuir ná na cinn a astaítear lecórais léasair. Iomadaíonn comhpháirteanna a bhfuil minicíochtaí níos ísle acu (ie, tonnfhaid níos faide) níos tapúla ná comhpháirteanna a bhfuil minicíochtaí níos airde acu (ie, tonnfhaid níos giorra). De réir mar a théann an chuisle trí ábhar níos mó agus níos mó, leanfaidh an tonnfhad sa chuisle ag síneadh níos faide agus níos faide le himeacht ama. I gcás tréimhsí bíge níos giorra, agus mar sin bandaleithead níos leithne, déantar áibhéil bhreise ar an éifeacht seo agus d’fhéadfadh saobhadh suntasach ar am bíge a bheith mar thoradh air.

Feidhmchláir léasair ultrafast
speictreascópacht
Ó tháinig foinsí léasair ultrafast isteach, tá speictreascópacht ar cheann dá bpríomhréimsí iarratais. Trí ré na bíge a laghdú go femtoseconds nó fiú attoseconds, is féidir próisis dhinimiciúla san fhisic, sa cheimic agus sa bhitheolaíocht a bhí dodhéanta go stairiúil a thabhairt faoi deara a bhaint amach anois. Tá tairiscint adamhach ar cheann de na príomhphróisis, agus tá feabhas tagtha ar bhreathnú tairiscint adamhach ar an tuiscint eolaíoch ar phróisis bhunúsacha mar chreathadh móilíneach, díthiomsú móilíneach agus aistriú fuinnimh i bpróitéiní fótaisintéiseach.

bithíomháú
Tacaíonn léasair buaicchumhachta ultrafast le próisis neamhlíneacha agus feabhsaíonn siad réiteach íomháithe bitheolaíoch, mar mhicreascópacht ilfhótóin. I gcóras ilfhótóin, d'fhonn comhartha neamhlíneach a ghiniúint ó mheán bitheolaíoch nó sprioc fluaraiseacha, caithfidh dhá fhótón forluí sa spás agus san am. Feabhsaíonn an mheicníocht neamhlíneach seo réiteach íomháithe trí chomharthaí fluaraiseachta cúlra a laghdú go suntasach a dhéanann staidéar ar phróisis aonfhótóin. Léirítear cúlra an chomhartha simplithe. Coscann an réigiún excitation níos lú den micreascóp multiphoton freisin fótatocsaineacht agus íoslaghdaíonn sé damáiste don sampla.

Figiúr 1: Léaráid shamplach de chonair bíoma i dturgnamh micreascóp ilfótóin

Próiseáil ábhar léasair
Tá foinsí léasair ultrafast tar éis micrea-mheaisniú léasair agus próiseáil ábhair a réabhlóidiú freisin mar gheall ar an mbealach uathúil a idirghníomhaíonn bíoga ultrashort le hábhair. Mar a luadh níos luaithe, nuair a bhíonn LDT á phlé, tá an fad cuisle ultrafast níos tapúla ná an scála ama idirleathadh teasa isteach sa laitís ábhar. Léasair ultrafast tháirgeadh crios i bhfad níos lú teasa-tionchar náléasairí bíogacha nanosecond, rud a fhágann caillteanais incision níos ísle agus meaisínithe níos cruinne. Tá an prionsabal seo infheidhme freisin maidir le hiarratais leighis, áit a gcabhraíonn cruinneas méadaithe gearradh léasair ultrafart chun damáiste don fhíochán máguaird a laghdú agus go bhfeabhsaíonn sé taithí an othair le linn máinliacht léasair.

bíoga Attosecond: todhchaí na léasair ultrafast
De réir mar a leanann taighde ar aghaidh ag cur léasair ultra-luath chun cinn, tá foinsí solais nua agus feabhsaithe á bhforbairt le tréimhsí bíge níos giorra. Chun léargas a fháil ar phróisis fhisiceacha níos tapúla, tá go leor taighdeoirí ag díriú ar ghiniúint bíoga attosecond - thart ar 10-18 s sa raon tonnfhad ultraivialait mhór (XUV). Ligeann bíoga Attosecond rianú a dhéanamh ar ghluaisne leictreon agus feabhsaíonn sé ár dtuiscint ar struchtúr leictreonach agus ar mheicnic chandamach. Cé nach bhfuil dul chun cinn suntasach déanta fós ag comhtháthú léasair XUV attosecond isteach i bpróisis thionsclaíocha, is cinnte go gcuirfidh taighde agus dul chun cinn leanúnach sa réimse an teicneolaíocht seo amach as an saotharlann agus isteach sa déantúsaíocht, mar a rinneadh i gcás femtosecond agus picosecond.foinsí léasair.


Am postála: Jun-25-2024