सुपर-मजबूत अल्ट्राशॉर्ट लेजर की पल्स गति बदलें

की नाड़ी गति बदलेंसुपर-मजबूत अल्ट्राशॉर्ट लेजर

सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेज़र आम तौर पर दसियों और सैकड़ों फेमटोसेकंड की पल्स चौड़ाई, टेरावाट और पेटावाट की चरम शक्ति वाले लेज़र पल्स को संदर्भित करते हैं, और उनकी केंद्रित प्रकाश तीव्रता 1018 W/cm2 से अधिक होती है। सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर और इसके उत्पन्न सुपर विकिरण स्रोत और उच्च ऊर्जा कण स्रोत में कई बुनियादी अनुसंधान दिशाओं जैसे उच्च ऊर्जा भौतिकी, कण भौतिकी, प्लाज्मा भौतिकी, परमाणु भौतिकी और खगोल भौतिकी और वैज्ञानिक आउटपुट में अनुप्रयोग मूल्य की एक विस्तृत श्रृंखला है। अनुसंधान के परिणाम तब प्रासंगिक उच्च तकनीक उद्योगों, चिकित्सा स्वास्थ्य, पर्यावरण ऊर्जा और राष्ट्रीय रक्षा सुरक्षा की सेवा कर सकते हैं। 1985 में चिरप्ड पल्स एम्प्लीफिकेशन तकनीक के आविष्कार के बाद से, दुनिया की पहली बीट वाट का उद्भव हुआलेज़र1996 में और 2017 में दुनिया के पहले 10-बीट वॉट लेजर के पूरा होने के बाद, अतीत में सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर का फोकस मुख्य रूप से "सबसे तीव्र प्रकाश" प्राप्त करने पर रहा है। हाल के वर्षों में, अध्ययनों से पता चला है कि सुपर लेजर पल्स को बनाए रखने की स्थिति में, यदि सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर की पल्स ट्रांसमिशन गति को नियंत्रित किया जा सकता है, तो यह कुछ भौतिक अनुप्रयोगों में आधे प्रयास के साथ दोगुना परिणाम ला सकता है, जो अपेक्षित है सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट के पैमाने को कम करने के लिएलेजर उपकरण, लेकिन उच्च-क्षेत्र लेजर भौतिकी प्रयोगों में इसके प्रभाव में सुधार होगा।

अल्ट्रा-मजबूत अल्ट्राशॉर्ट लेजर के पल्स फ्रंट का विरूपण
सीमित ऊर्जा के तहत चरम शक्ति प्राप्त करने के लिए, लाभ बैंडविड्थ को बढ़ाकर पल्स चौड़ाई को 20 ~ 30 फेमटोसेकंड तक कम कर दिया जाता है। वर्तमान 10-बीक-वाट अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर की पल्स ऊर्जा लगभग 300 जूल है, और कंप्रेसर झंझरी की कम क्षति सीमा बीम एपर्चर को आम तौर पर 300 मिमी से अधिक बनाती है। 20~30 फेमटोसेकंड पल्स चौड़ाई और 300 मिमी एपर्चर के साथ पल्स बीम स्पेटियोटेम्पोरल युग्मन विरूपण, विशेष रूप से पल्स फ्रंट की विकृति को ले जाना आसान है। चित्र 1 (ए) बीम भूमिका फैलाव के कारण पल्स फ्रंट और चरण फ्रंट के अनुपात-अस्थायी पृथक्करण को दर्शाता है, और पूर्व बाद वाले के सापेक्ष "स्थानिक-अस्थायी झुकाव" दिखाता है। दूसरा लेंस प्रणाली के कारण होने वाली अधिक जटिल "अंतरिक्ष-समय की वक्रता" है। अंजीर। 1 (बी) लक्ष्य पर प्रकाश क्षेत्र के स्थानिक-अस्थायी विरूपण पर आदर्श पल्स फ्रंट, झुका हुआ पल्स फ्रंट और तुला पल्स फ्रंट के प्रभाव को दर्शाता है। परिणामस्वरूप, केंद्रित प्रकाश की तीव्रता बहुत कम हो जाती है, जो सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर के मजबूत क्षेत्र अनुप्रयोग के लिए अनुकूल नहीं है।

अंजीर। 1 (ए) प्रिज्म और झंझरी के कारण पल्स फ्रंट का झुकाव, और (बी) लक्ष्य पर अंतरिक्ष-समय प्रकाश क्षेत्र पर पल्स फ्रंट की विकृति का प्रभाव

अति-मजबूत का नाड़ी गति नियंत्रणअल्ट्राशॉर्ट लेजर
वर्तमान में, समतल तरंगों के शंक्वाकार सुपरपोजिशन द्वारा निर्मित बेसेल बीम ने उच्च क्षेत्र लेजर भौतिकी में अनुप्रयोग मूल्य दिखाया है। यदि एक शंक्वाकार रूप से आरोपित स्पंदित किरण में एक अक्षमितीय पल्स फ्रंट वितरण होता है, तो चित्र 2 में दिखाए गए अनुसार उत्पन्न एक्स-रे तरंग पैकेट की ज्यामितीय केंद्र तीव्रता निरंतर सुपरल्यूमिनल, निरंतर सबल्यूमिनल, त्वरित सुपरल्यूमिनल और डीसेलेरेटेड सबल्यूमिनल हो सकती है। यहां तक ​​कि विकृत दर्पण और चरण प्रकार के स्थानिक प्रकाश न्यूनाधिक का संयोजन भी पल्स फ्रंट के मनमाने ढंग से स्थानिक-लौकिक आकार का उत्पादन कर सकता है, और फिर मनमाना नियंत्रणीय संचरण गति उत्पन्न कर सकता है। उपरोक्त भौतिक प्रभाव और इसकी मॉड्यूलेशन तकनीक पल्स फ्रंट के "विरूपण" को पल्स फ्रंट के "नियंत्रण" में बदल सकती है, और फिर अल्ट्रा-मजबूत अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर की ट्रांसमिशन गति को मॉड्यूलेट करने के उद्देश्य का एहसास कर सकती है।

अंजीर। 2 (ए) निरंतर तेज-से-प्रकाश, (बी) निरंतर सबलाइट, (सी) त्वरित-से-तेज प्रकाश, और (डी) सुपरपोजिशन द्वारा उत्पन्न मंद सबलाइट प्रकाश दालें सुपरपोजिशन क्षेत्र के ज्यामितीय केंद्र में स्थित हैं

हालाँकि पल्स फ्रंट डिस्टॉर्शन की खोज सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर से पहले की है, लेकिन सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर के विकास के साथ-साथ इसे व्यापक रूप से चिंतित किया गया है। लंबे समय से, यह सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर के मुख्य लक्ष्य - अल्ट्रा-हाई फोकसिंग प्रकाश तीव्रता की प्राप्ति के लिए अनुकूल नहीं है, और शोधकर्ता विभिन्न पल्स फ्रंट विरूपण को दबाने या खत्म करने के लिए काम कर रहे हैं। आज, जब "पल्स फ्रंट डिस्टॉर्शन" "पल्स फ्रंट कंट्रोल" में विकसित हो गया है, तो इसने सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर की ट्रांसमिशन गति का विनियमन हासिल कर लिया है, जिससे सुपर अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर के अनुप्रयोग के लिए नए साधन और नए अवसर उपलब्ध हुए हैं। उच्च-क्षेत्र लेजर भौतिकी।