ਅਤਿ-ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ

ਅਤਿ-ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਸੂਖਮ ਸੰਸਾਰ ਵਿੱਚ, ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਰੀਪੀਟੇਸ਼ਨ ਰੇਟ ਪਲਸ (UHRPs) ਸਮੇਂ ਦੇ ਸਟੀਕ ਸ਼ਾਸਕਾਂ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ - ਉਹ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਇੱਕ ਅਰਬ ਵਾਰ (1GHz) ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਦਰ ਨਾਲ ਓਸੀਲੇਟ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਵਿੱਚ ਕੈਂਸਰ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਅਣੂ ਫਿੰਗਰਪ੍ਰਿੰਟਸ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਡੇਟਾ ਲੈ ਕੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਟੈਲੀਸਕੋਪਾਂ ਵਿੱਚ ਤਾਰਿਆਂ ਦੇ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟਸ ਨੂੰ ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਟ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਿਡਾਰ ਦੇ ਖੋਜ ਮਾਪ ਦੀ ਛਾਲ ਵਿੱਚ, ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਰੀਪੀਟੇਸ਼ਨ ਰੇਟ ਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ (100-300 GHz) ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਸਾਧਨ ਬਣ ਰਹੇ ਹਨ, ਫੋਟੋਨ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਸਪੇਸੀਓਟੈਂਪੋਰਲ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਸ਼ਕਤੀ ਨਾਲ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਧਾਰਨਾ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮੁੜ ਆਕਾਰ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਨਕਲੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਰਿੰਗ ਕੈਵਿਟੀਜ਼ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਚਾਰ-ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ (FWM) ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਨੈਨੋਸਕੇਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਰੀਪੀਟੇਸ਼ਨ ਰੇਟ ਆਪਟੀਕਲ ਪਲਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੇ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਵਿਗਿਆਨੀ ਅਲਟਰਾ-ਫਾਈਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ, ਪਲਸ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਦੌਰਾਨ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਿਊਨਿੰਗ ਸਮੱਸਿਆ, ਅਤੇ ਪਲਸ ਉਤਪਾਦਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ ਹੈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਅਤੇ UHRPs ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਲੇਜ਼ਰ ਕੈਵਿਟੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਅਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਜਾਂ FWM ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ। ਹੁਣ ਤੱਕ, ਸਾਨੂੰ ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਹੋਰ ਨਿਪੁੰਨ "ਟਾਈਮ ਸ਼ੇਪਰ" ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।

ਡਿਸਸੀਪੇਟਿਵ FWM ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਪਲਸਾਂ ਨੂੰ ਇੰਜੈਕਟ ਕਰਕੇ UHRP ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ "ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਇਗਨੀਸ਼ਨ" ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ ਨਕਲੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਰਿੰਗ ਕੈਵਿਟੀ ਸਕੀਮ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਜਿਸ ਲਈ ਨਿਰੰਤਰ ਪੰਪਿੰਗ, ਪਲਸ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਡੀਟਿਊਨਿੰਗ ਦੇ ਸਟੀਕ ਸਮਾਯੋਜਨ, ਅਤੇ FWM ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਮੀਡੀਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ "ਇਗਨੀਸ਼ਨ" FWM ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਪਲਸਾਂ ਦੀਆਂ ਪੀਕ ਪਾਵਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ "ਇਗਨੀਸ਼ਨ ਬੰਦ" ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਵੈ-ਨਿਰਭਰ UHRP ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 1 ਡਿਸਸੀਪੇਟਿਵ ਫਾਈਬਰ ਰਿੰਗ ਕੈਵਿਟੀਜ਼ ਦੇ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਬੀਜ ਪਲਸ ਐਕਸਾਈਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਪਲਸ ਸਵੈ-ਸੰਗਠਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੇ ਮੁੱਖ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਬਾਹਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਅਲਟਰਾਸ਼ਾਰਟ ਬੀਜ ਪਲਸ (ਪੀਰੀਅਡ T0, ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ F) ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਕੈਵਿਟੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਪਲਸ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ "ਇਗਨੀਸ਼ਨ ਸਰੋਤ" ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇੰਟਰਾਸੈਲੂਲਰ ਗੇਨ ਮੋਡੀਊਲ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਸ਼ੇਪਰ ਨਾਲ ਤਾਲਮੇਲ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸਮਾਂ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਡੋਮੇਨ ਵਿੱਚ ਸੰਯੁਕਤ ਨਿਯਮ ਦੁਆਰਾ ਬੀਜ ਪਲਸ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਕੰਘੀ-ਆਕਾਰ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਰਵਾਇਤੀ ਨਿਰੰਤਰ ਪੰਪਿੰਗ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਤੋੜਦੀ ਹੈ: ਬੀਜ ਪਲਸ ਉਦੋਂ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ FWM ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਕੈਵਿਟੀ ਲਾਭ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸੰਤੁਲਨ ਦੁਆਰਾ ਪਲਸ ਦੀ ਸਵੈ-ਸੰਗਠਿਤ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੀ ਹੈ, ਪਲਸ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ Fs (ਗੁਫਾ ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ FF ਅਤੇ ਪੀਰੀਅਡ T ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ) ਦੇ ਨਾਲ।

ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਤਸਦੀਕ ਵੀ ਕੀਤੀ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਿੱਚ ਅਪਣਾਏ ਗਏ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਅਤੇ 1ps ਦੇ ਨਾਲਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਪਲਸ ਲੇਜ਼ਰਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਲੇਜ਼ਰ ਕੈਵਿਟੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਪਲਸ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਡੋਮੇਨ ਅਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਪਲਸ ਤਿੰਨ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘੀ: ਪਲਸ ਵੰਡਣਾ, ਪਲਸ ਆਵਰਤੀ ਓਸਿਲੇਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਪੂਰੇ ਲੇਜ਼ਰ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿੱਚ ਪਲਸ ਇਕਸਾਰ ਵੰਡ। ਇਹ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਨਤੀਜਾ ਵੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਵੈ-ਸੰਗਠਿਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਪਲਸ ਲੇਜ਼ਰ.

ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਸੀਡ ਪਲਸ ਇਗਨੀਸ਼ਨ ਰਾਹੀਂ ਡਿਸਸੀਪੇਟਿਵ ਫਾਈਬਰ ਰਿੰਗ ਕੈਵਿਟੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਚਾਰ-ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਚਾਲੂ ਕਰਕੇ, ਸਬ-THZ ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਰਿਪੀਟੇਸ਼ਨ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪਲਸਾਂ (ਬੀਜ ਬੰਦ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 0.5W ਪਾਵਰ ਦਾ ਸਥਿਰ ਆਉਟਪੁੱਟ) ਦੀ ਸਵੈ-ਸੰਗਠਿਤ ਪੀੜ੍ਹੀ ਅਤੇ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਜੋ ਕਿ ਲਿਡਰ ਫੀਲਡ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਕਿਸਮ ਦਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ: ਇਸਦੀ ਸਬ-THZ ਪੱਧਰ ਦੀ ਰੀਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪੁਆਇੰਟ ਕਲਾਉਡ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਨੂੰ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਪੱਧਰ ਤੱਕ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਪਲਸ ਸਵੈ-ਨਿਰਭਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਆਲ-ਫਾਈਬਰ ਢਾਂਚਾ 1.5 μm ਆਈ ਸੇਫਟੀ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਵੱਲ ਦੇਖਦੇ ਹੋਏ, ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਾਹਨ-ਮਾਊਂਟਡ ਲਿਡਰ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਮਿਨੀਐਟੁਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ (MZI ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਫਿਲਟਰਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ) ਅਤੇ ਲੰਬੀ-ਰੇਂਜ ਖੋਜ (ਪਾਵਰ ਐਕਸਪੈਂਸ਼ਨ > 1W ਤੱਕ) ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਲਟੀ-ਵੇਵਲੈਂਥ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟਿਡ ਇਗਨੀਸ਼ਨ ਅਤੇ ਇੰਟੈਲੀਜੈਂਟ ਰੈਗੂਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਦੀਆਂ ਧਾਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।