ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਵਿਗਿਆਨ ਲਈ ਅਤਿ-ਤੇਜ਼ ਲੇਜ਼ਰ

ਅਤਿ-ਤੇਜ਼ ਲੇਜ਼ਰਐਟੋਸੈਕੰਡ ਵਿਗਿਆਨ ਲਈ
ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਪਲਸਾਂ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਖੇਤਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਜਨਰੇਸ਼ਨ (HHG) ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਤੱਤ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ਡ, ਐਕਸਲਰੇਟਿਡ, ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਛੱਡਣ ਲਈ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਲੇਜ਼ਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ ਦੁਬਾਰਾ ਜੋੜਨ ਵਜੋਂ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ XUV ਪਲਸਾਂ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ, ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ, ਊਰਜਾ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ, ਅਤੇ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਪ੍ਰਤੀ ਬਹੁਤ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੈ।ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਲੇਜ਼ਰ(ਅਲਟਰਾ ਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰ): ਛੋਟੀ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਪਲਸਾਂ ਨੂੰ ਅਲੱਗ ਕਰਨ ਲਈ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੈ, ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਲੰਬੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਕਟਆਫ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ ਪਰ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਸਿਗਨਲ-ਤੋਂ-ਸ਼ੋਰ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ ਪਰ ਸਿੰਗਲ ਪਲਸ ਊਰਜਾ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਐਕਸ-ਰੇ ਸੋਖਣ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਸੰਯੋਗ ਗਿਣਤੀ, ਆਦਿ) ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਪਲਸ ਸੂਚਕਾਂਕ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਜ਼ੋਰ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਲਈ ਵਿਭਿੰਨ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।

ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਲੇਜ਼ਰਾਂ (ਅਲਟਰਾ ਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰ) ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਚਾਰ ਮੁੱਖ ਤਕਨੀਕੀ ਰਸਤੇ
1. ਉੱਚ ਊਰਜਾ: HHG ਦੀ ਘੱਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਥਰੂਪੁੱਟ ਐਟੋਸੈਕੰਡ ਪਲਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਤਕਨੀਕੀ ਵਿਕਾਸ ਰਵਾਇਤੀ ਚਿੱਪਡ ਪਲਸ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ (CPA) ਤੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਪਰਿਵਾਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਚਿੱਪਡ ਪਲਸ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ (OPCPA), ਡੁਅਲ ਚਿੱਪਡ OPA (DC-OPA), ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਡੋਮੇਨ OPA (FOPA), ਅਤੇ ਕੁਆਸੀ ਫੇਜ਼ ਮੈਚਿੰਗ OPCPA (QPCPA) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਸਿੰਗਲ ਚੈਨਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੀਆਂ ਭੌਤਿਕ ਸੀਮਾਵਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਨੁਕਸਾਨ, ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਅਤੇ ਜੂਲ ਪੱਧਰ ਦੀ ਊਰਜਾ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੋਹੈਰੈਂਟ ਬੀਮ ਸਿੰਥੇਸਿਸ (CBC) ਅਤੇ ਪਲਸ ਸਪਲਿਟਿੰਗ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ (DPA) ਸਿੰਥੇਸਿਸ ਤਕਨੀਕਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਜੋੜਨਾ।
2. ਛੋਟੀ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ: ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਐਟੋਸੈਕੰਡ ਪਲਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਲਈ ਕੁਝ ਜਾਂ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਸਬ-ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਪਲਸ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਕੈਰੀਅਰ ਇਨਵੈਲਪ ਫੇਜ਼ (CEP) ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਮੁੱਖ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀ ਲੰਬਾਈ ਤੱਕ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪੋਸਟ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਖੋਖਲੇ ਕੋਰ ਫਾਈਬਰ (HCF), ਮਲਟੀ ਥਿਨ ਫਿਲਮ (MPSC), ਅਤੇ ਮਲਟੀ-ਚੈਨਲ ਕੈਵਿਟੀ (MPC) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। CEP ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਇੱਕ f-2f ਇੰਟਰਫੇਰੋਮੀਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਫੀਡਬੈਕ/ਫੀਡਫਾਰਵਰਡ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ AOFS, AOPDF) ਜਾਂ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅੰਤਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਪੈਸਿਵ ਆਲ-ਆਪਟੀਕਲ ਸਵੈ ਸਥਿਰੀਕਰਨ ਵਿਧੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
3. ਲੰਬੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ: ਬਾਇਓਮੋਲੀਕਿਊਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਲਈ ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਫੋਟੋਨ ਊਰਜਾ ਨੂੰ "ਵਾਟਰ ਵਿੰਡੋ" ਬੈਂਡ ਵੱਲ ਧੱਕਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਤਿੰਨ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਤਕਨੀਕੀ ਮਾਰਗ ਹਨ:
ਆਪਟੀਕਲ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ (OPA) ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਕੈਸਕੇਡ: ਇਹ 1-5 μm ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਦਾ ਹੱਲ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ BiBO ਅਤੇ MgO ਵਰਗੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ: LN; >5 μm ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਬੈਂਡ ਲਈ ZGP ਅਤੇ LiGaS ₂ ਵਰਗੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਜਨਰੇਸ਼ਨ (DFG) ਅਤੇ ਇੰਟਰਾ ਪਲਸ ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ (IPDFG): ਬੀਜ ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਪੈਸਿਵ CEP ਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਸਿੱਧੀ ਲੇਜ਼ਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ Cr: ZnS/Se ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਮੈਟਲ ਡੋਪਡ ਚੈਲਕੋਜੀਨਾਈਡ ਲੇਜ਼ਰ, ਨੂੰ "ਮੱਧ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ ਨੀਲਮ" ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸੰਖੇਪ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ।
4. ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ: ਸਿਗਨਲ-ਤੋਂ-ਸ਼ੋਰ ਅਨੁਪਾਤ ਅਤੇ ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਾਪਤੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕਰਨ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ ਨਾਲ। ਦੋ ਮੁੱਖ ਰਸਤੇ:
ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਐਨਹਾਂਸਡ ਕੈਵਿਟੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ: HHG ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਮੈਗਾਹਰਟਜ਼ ਪੱਧਰ ਦੇ ਦੁਹਰਾਉਣ ਵਾਲੇ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪਲਸਾਂ ਦੀ ਸਿਖਰ ਸ਼ਕਤੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀਜ਼ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ, XUV ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਬ ਵਰਗੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਐਟੋਸੈਕੰਡ ਪਲਸਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਅਜੇ ਵੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਅਤੇਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲਾ ਲੇਜ਼ਰਡਾਇਰੈਕਟ ਡਰਾਈਵ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ OPCPA, ਫਾਈਬਰ CPA, ਨਾਨਲੀਨੀਅਰ ਪੋਸਟ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ, ਅਤੇ ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਔਸਿਲੇਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਨੇ 100 kHz ਦੀ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ 'ਤੇ ਆਈਸੋਲੇਟਡ ਐਟੋਸੈਕੰਡ ਪਲਸ ਜਨਰੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਹੈ।