ਵਿਲੱਖਣ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰ ਭਾਗ ਪਹਿਲਾ

ਵਿਲੱਖਣਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰਪਹਿਲਾ ਭਾਗ

ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਦੇ ਵਿਲੱਖਣ ਗੁਣਲੇਜ਼ਰ
ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਅਲਟਰਾ-ਸ਼ਾਰਟ ਪਲਸ ਅਵਧੀ ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਲੰਬੀ-ਪਲਸ ਜਾਂ ਨਿਰੰਤਰ-ਵੇਵ (CW) ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਅਜਿਹੀ ਛੋਟੀ ਪਲਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪਲਸ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਇੱਕ ਖਾਸ ਅਵਧੀ ਦੀਆਂ ਪਲਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਸ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਸਮਾਂ-ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਉਤਪਾਦ (TBP) ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਸਿਧਾਂਤ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਗੌਸੀਅਨ ਪਲਸ ਦਾ TBP ਹੇਠ ਦਿੱਤੇ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ਪਲਸ ਦੀ ਮਿਆਦ ਹੈ ਅਤੇ Δv ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਹੈ। ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਸਮੀਕਰਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਪਲਸ ਦੀ ਮਿਆਦ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਉਲਟ ਸਬੰਧ ਹੈ, ਭਾਵ ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਪਲਸ ਦੀ ਮਿਆਦ ਘਟਦੀ ਹੈ, ਉਸ ਪਲਸ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਵਧਦੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 1 ਕਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਲਸ ਮਿਆਦਾਂ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 1: ਸਮਰਥਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸ10 ps (ਹਰਾ), 500 fs (ਨੀਲਾ), ਅਤੇ 50 fs (ਲਾਲ) ਵਿੱਚੋਂ

ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀਆਂ ਤਕਨੀਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ
ਤੁਹਾਡੇ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਪੀਕ ਪਾਵਰ, ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਪਲਸ ਮਿਆਦ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਪ੍ਰਬੰਧਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਅਕਸਰ, ਇਹਨਾਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਸਰਲ ਹੱਲ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦਾ ਵਿਆਪਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਆਉਟਪੁੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲੰਬੇ ਪਲਸ ਜਾਂ ਨਿਰੰਤਰ-ਵੇਵ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਤੁਹਾਡੇ ਮੌਜੂਦਾ ਆਪਟੀਕਲ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦਾ ਸਟਾਕ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਪਲਸਾਂ ਦੀ ਪੂਰੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਜਾਂ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਲੇਜ਼ਰ ਨੁਕਸਾਨ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ
ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਆਪਟਿਕਸ ਵਿੱਚ ਵੀ ਵਧੇਰੇ ਰਵਾਇਤੀ ਲੇਜ਼ਰ ਸਰੋਤਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਲੇਜ਼ਰ ਡੈਮੇਜ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ (LDT) ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਖਰੇ ਅਤੇ ਨੈਵੀਗੇਟ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਆਪਟਿਕਸ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨਨੈਨੋਸੈਕਿੰਡ ਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ, LDT ਮੁੱਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 5-10 J/cm2 ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਆਪਟਿਕਸ ਲਈ, ਇਸ ਮਾਪ ਦੇ ਮੁੱਲ ਲਗਭਗ ਅਣਸੁਣੇ ਹਨ, ਕਿਉਂਕਿ LDT ਮੁੱਲ <1 J/cm2 ਦੇ ਕ੍ਰਮ 'ਤੇ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 0.3 J/cm2 ਦੇ ਨੇੜੇ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਲਸ ਅਵਧੀ ਦੇ ਅਧੀਨ LDT ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਦਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪਲਸ ਅਵਧੀ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਲੇਜ਼ਰ ਨੁਕਸਾਨ ਵਿਧੀ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੈ। ਨੈਨੋਸਕਿੰਟ ਲੇਜ਼ਰ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਮੇਂ ਲਈਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ, ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾਉਣ ਵਾਲਾ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕਾ ਥਰਮਲ ਹੀਟਿੰਗ ਹੈ। ਦੀ ਪਰਤ ਅਤੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂਘਟਨਾ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਗਰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਨਾਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਜਾਲੀ ਦਾ ਵਿਗਾੜ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਥਰਮਲ ਫੈਲਾਅ, ਕ੍ਰੈਕਿੰਗ, ਪਿਘਲਣਾ ਅਤੇ ਜਾਲੀ ਦਾ ਖਿਚਾਅ ਇਹਨਾਂ ਦੇ ਆਮ ਥਰਮਲ ਨੁਕਸਾਨ ਵਿਧੀਆਂ ਹਨ।ਲੇਜ਼ਰ ਸਰੋਤ.

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਲਈ, ਪਲਸ ਦੀ ਮਿਆਦ ਖੁਦ ਲੇਜ਼ਰ ਤੋਂ ਮਟੀਰੀਅਲ ਜਾਲੀ ਤੱਕ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਪੈਮਾਨੇ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਲੇਜ਼ਰ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਮੁੱਖ ਕਾਰਨ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਸਿਖਰ ਸ਼ਕਤੀ ਨੁਕਸਾਨ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਲਟੀ-ਫੋਟੋਨ ਸੋਖਣ ਅਤੇ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹੀ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਨੈਨੋਸੈਕਿੰਡ ਪਲਸ ਦੀ LDT ਰੇਟਿੰਗ ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਫਾਸਟ ਪਲਸ ਦੇ ਨਾਲ ਸੀਮਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਧੀ ਵੱਖਰੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਵਰਤੋਂ ਦੀਆਂ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ, ਪਲਸ ਦੀ ਮਿਆਦ, ਅਤੇ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ) ਦੇ ਤਹਿਤ, ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸ ਜਿਸਦੀ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚ LDT ਰੇਟਿੰਗ ਹੈ, ਤੁਹਾਡੇ ਖਾਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸ ਹੋਵੇਗੀ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਪਟਿਕਸ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਆਪਟਿਕਸ ਦੇ ਅਸਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧ ਨਹੀਂ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 1: ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਲਸ ਮਿਆਦਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਲੇਜ਼ਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀਆਂ ਵਿਧੀਆਂ