Sehemu ya kwanza ya leza ya kasi ya juu

Kipekeeleza ya kasi zaidisehemu ya kwanza

Sifa za kipekee za ultrafastleza
Muda mfupi sana wa mapigo ya leza zenye kasi ya juu huipa mifumo hii sifa za kipekee zinazoitofautisha na leza zenye mapigo marefu au mawimbi endelevu (CW). Ili kutoa mapigo mafupi kama hayo, kipimo data cha wigo mpana kinahitajika. Umbo la mapigo na urefu wa wimbi la kati huamua kipimo data cha chini kinachohitajika ili kutoa mapigo ya muda fulani. Kwa kawaida, uhusiano huu huelezewa kwa mujibu wa bidhaa ya kipimo data cha wakati (TBP), ambayo inatokana na kanuni ya kutokuwa na uhakika. Kiwango cha data cha mapigo ya Gaussian kinatolewa na fomula ifuatayo:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ni muda wa mapigo na Δv ni kipimo data cha masafa. Kimsingi, mlinganyo unaonyesha kwamba kuna uhusiano kinyume kati ya kipimo data cha wigo na muda wa mapigo, ikimaanisha kwamba kadri muda wa mapigo unavyopungua, kipimo data kinachohitajika ili kutoa mapigo hayo huongezeka. Mchoro 1 unaonyesha kipimo data cha chini kinachohitajika ili kusaidia muda kadhaa tofauti wa mapigo.

Mchoro 1: Kipimo cha chini cha wigo kinachohitajika ili kusaidiamapigo ya lezaya ps 10 (kijani), fs 500 (bluu), na fs 50 (nyekundu)

Changamoto za kiufundi za leza za kasi ya juu
Kipimo cha upana wa wigo mpana, nguvu ya kilele, na muda mfupi wa mapigo ya leza zenye kasi ya juu lazima zidhibitiwe ipasavyo katika mfumo wako. Mara nyingi, mojawapo ya suluhisho rahisi zaidi kwa changamoto hizi ni matokeo ya wigo mpana wa leza. Ikiwa umetumia kimsingi leza zenye mapigo marefu au zenye wimbi endelevu hapo awali, hisa yako iliyopo ya vipengele vya macho huenda isiweze kuakisi au kusambaza kipimo kamili cha mapigo yenye kasi ya juu.

Kizingiti cha uharibifu wa leza
Optiki za Ultrafast pia zina tofauti kubwa na ni vigumu zaidi kuzipitia katika vizingiti vya uharibifu wa leza (LDT) ikilinganishwa na vyanzo vya kawaida vya leza. Wakati optiki zinatolewa kwa ajili yaleza zenye mapigo ya sekunde nano, Thamani za LDT kwa kawaida huwa katika mpangilio wa 5-10 J/cm2. Kwa optiki za kasi ya juu, thamani za ukubwa huu hazijawahi kusikika, kwani thamani za LDT zina uwezekano mkubwa wa kuwa katika mpangilio wa <1 J/cm2, kwa kawaida karibu na 0.3 J/cm2. Tofauti kubwa ya ukubwa wa LDT chini ya muda tofauti wa mapigo ni matokeo ya utaratibu wa uharibifu wa leza kulingana na muda wa mapigo. Kwa leza za nanosecond au zaidi.leza zenye mapigo, utaratibu mkuu unaosababisha uharibifu ni kupasha joto kwa joto. Mipako na nyenzo za msingi zavifaa vya machokunyonya fotoni za tukio na kuzipasha joto. Hii inaweza kusababisha upotoshaji wa kimiani ya fuwele ya nyenzo. Upanuzi wa joto, nyufa, kuyeyuka na mkazo wa kimiani ni mifumo ya kawaida ya uharibifu wa joto ya hizivyanzo vya leza.

Hata hivyo, kwa leza zenye kasi ya juu, muda wa mapigo yenyewe ni wa kasi zaidi kuliko kipimo cha muda cha uhamisho wa joto kutoka kwa leza hadi kimiani ya nyenzo, kwa hivyo athari ya joto sio sababu kuu ya uharibifu unaosababishwa na leza. Badala yake, nguvu ya kilele ya leza yenye kasi ya juu hubadilisha utaratibu wa uharibifu kuwa michakato isiyo ya mstari kama vile unyonyaji wa fotoni nyingi na ioni. Hii ndiyo sababu haiwezekani kupunguza tu ukadiriaji wa LDT wa mapigo ya nanosecond hadi ule wa mapigo ya kasi ya juu, kwa sababu utaratibu wa kimwili wa uharibifu ni tofauti. Kwa hivyo, chini ya hali sawa za matumizi (km, urefu wa wimbi, muda wa mapigo, na kiwango cha marudio), kifaa cha macho chenye ukadiriaji wa juu wa LDT kitakuwa kifaa bora cha macho kwa matumizi yako maalum. Optiki zilizojaribiwa chini ya hali tofauti haziwakilishi utendaji halisi wa optiki sawa katika mfumo.

Mchoro 1: Mifumo ya uharibifu unaosababishwa na leza yenye muda tofauti wa mapigo