Uniklaser ultra gancangbagian dua
Dispersi jeung pulsa nyebarkeun: Grup reureuh dispersi
Salah sahiji tantangan téknis anu paling hese anu dihadapi nalika ngagunakeun laser ultra-gancang nyaéta ngajaga durasi pulsa ultra-pondok mimitina dipancarkeun kulaser. Pulsa ultra-gancang pisan rentan ka distorsi waktos, anu ngajantenkeun pulsa langkung panjang. Épék ieu langkung parah nalika durasi pulsa awal pondok. Nalika laser ultra-gancang tiasa ngaluarkeun pulsa kalayan durasi 50 detik, aranjeunna tiasa digedékeun dina waktosna ku ngagunakeun kaca spion sareng lénsa pikeun ngirimkeun pulsa ka lokasi target, atanapi ngan ukur ngirimkeun pulsa ngalangkungan hawa.
Distorsi waktos ieu diukur nganggo ukuran anu disebut group delayed dispersion (GDD), ogé katelah dispersi orde kadua. Nyatana, aya ogé istilah dispersi tingkat luhur anu tiasa mangaruhan distribusi waktos pulsa ultrafart-laser, tapi dina prakna, biasana cukup ngan ukur pikeun nguji pangaruh GDD. GDD mangrupikeun nilai anu gumantung kana frékuénsi anu sabanding linier sareng ketebalan bahan anu dipasihkeun. Optik transmisi sapertos lénsa, jandéla, sareng komponén obyektif biasana gaduh nilai GDD anu positif, anu nunjukkeun yén sakali pulsa anu dikomprés tiasa masihan optik transmisi durasi pulsa anu langkung panjang tibatan anu dipancarkeun ku.sistem laser. Komponén-komponén nu mibanda frékuénsi leuwih handap (nyaéta, panjang gelombang nu leuwih panjang) merambat leuwih gancang ti batan komponén nu boga frékuénsi leuwih luhur (nyaéta, panjang gelombang nu leuwih pondok). Nalika pulsa ngalangkungan langkung seueur masalah, panjang gelombang dina pulsa bakal terus ngalegaan langkung jauh dina waktosna. Pikeun durasi pulsa anu langkung pondok, sareng ku kituna bandwidth anu langkung lega, pangaruh ieu langkung ageung sareng tiasa nyababkeun distorsi waktos pulsa anu signifikan.
Aplikasi laser ultra-gancang
spéktroskopi
Kusabab mecenghulna sumber laser ultrafast, spéktroskopi geus salah sahiji wewengkon aplikasi utama maranéhanana. Ku cara ngurangan durasi pulsa ka femtoseconds atawa malah attoseconds, prosés dinamis dina fisika, kimia jeung biologi nu sajarahna teu mungkin pikeun niténan kiwari bisa dihontal. Salah sahiji prosés konci nyaéta gerak atom, sareng observasi gerak atom parantos ningkatkeun pamahaman ilmiah ngeunaan prosés dasar sapertos geter molekular, disosiasi molekular sareng transfer énergi dina protéin fotosintétik.
bioimaging
Laser ultra-gancang kakuatan puncak ngadukung prosés nonlinier sareng ningkatkeun résolusi pikeun pencitraan biologis, sapertos mikroskop multi-foton. Dina sistem multi-foton, pikeun ngahasilkeun sinyal nonlinier tina médium biologis atanapi target fluoresensi, dua foton kedah tumpang tindih dina rohangan sareng waktos. Mékanisme nonlinier ieu ningkatkeun résolusi pencitraan ku cara ngirangan sacara signifikan sinyal fluoresensi latar tukang anu ngaganggu studi prosés foton tunggal. Latar tukang sinyal anu disederhanakeun digambarkeun. Wewengkon éksitasi nu leuwih leutik tina mikroskop multifoton ogé nyegah phototoxicity sarta ngaleutikan karuksakan kana sampel.
Gambar 1: Conto diagram jalur sinar dina percobaan mikroskop multi-foton
ngolah bahan laser
Sumber laser ultra-gancang ogé parantos ngarobih micromachining laser sareng pamrosésan bahan kusabab cara unik anu pulsa ultrashort berinteraksi sareng bahan. Salaku disebutkeun tadi, nalika nyawalakeun LDT, durasi pulsa ultrafast leuwih gancang ti skala waktu difusi panas kana kisi bahan. lasers Ultrafast ngahasilkeun zone panas-kapangaruhan leuwih leutik batanlaser pulsed nanosecond, hasilna leungitna incision handap sarta machining leuwih tepat. Prinsip ieu ogé lumaku pikeun aplikasi médis, dimana ngaronjat precision of motong ultrafart-laser mantuan ngurangan karuksakan kana jaringan sabudeureun tur ngaronjatkeun pangalaman sabar salila bedah laser.
Pulsa Attosecond: masa depan laser ultrafast
Salaku panalungtikan terus maju lasers ultrafast, sumber cahaya anyar jeung ningkat kalawan durasi pulsa pondok keur dimekarkeun. Pikeun meunangkeun wawasan kana prosés fisik anu langkung gancang, seueur panalungtik museurkeun kana generasi pulsa attosecond - sakitar 10-18 detik dina rentang panjang gelombang ultraviolét (XUV) ekstrim. Pulsa attosecond ngamungkinkeun nyukcruk gerak éléktron sareng ningkatkeun pamahaman kami ngeunaan struktur éléktronik sareng mékanika kuantum. Bari integrasi XUV attosecond lasers kana prosés industri can nyieun kamajuan signifikan, panalungtikan lumangsung sarta kamajuan dina widang ampir pasti bakal nyorong téhnologi ieu kaluar tina lab jeung kana manufaktur, sakumaha geus kasus femtosecond na picosecond.sumber laser.
waktos pos: Jun-25-2024