انتہائی مضبوط الٹرا شارٹ لیزر کی نبض کی رفتار کو تبدیل کریں۔

کی نبض کی رفتار کو تبدیل کریںانتہائی مضبوط الٹرا شارٹ لیزر

سپر الٹرا شارٹ لیزرز عموماً دسیوں اور سینکڑوں فیمٹو سیکنڈز کی نبض کی چوڑائی کے ساتھ لیزر دال کا حوالہ دیتے ہیں، ٹیرا واٹس اور پیٹ واٹس کی چوٹی کی طاقت، اور ان کی فوکسڈ روشنی کی شدت 1018 W/cm2 سے زیادہ ہے۔ سپر الٹرا شارٹ لیزر اور اس سے تیار کردہ سپر ریڈی ایشن سورس اور ہائی انرجی پارٹیکل سورس کی بہت سی بنیادی تحقیقی سمتوں جیسے کہ ہائی انرجی فزکس، پارٹیکل فزکس، پلازما فزکس، نیوکلیئر فزکس اور ایسٹرو فزکس، اور سائنسی پیداوار تحقیق کے نتائج متعلقہ ہائی ٹیک صنعتوں، طبی صحت، ماحولیاتی توانائی اور قومی دفاعی سلامتی کی خدمت کر سکتے ہیں۔ 1985 میں چیرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن ٹیکنالوجی کی ایجاد کے بعد سے، دنیا کی پہلی بیٹ واٹ کا ظہورلیزر1996 میں اور 2017 میں دنیا کے پہلے 10-بیٹ واٹ لیزر کی تکمیل، ماضی میں سپر الٹرا شارٹ لیزر کا فوکس بنیادی طور پر "انتہائی شدید روشنی" کو حاصل کرنا رہا ہے۔ حالیہ برسوں میں، مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ سپر لیزر دال کو برقرار رکھنے کی شرط کے تحت، اگر سپر الٹرا شارٹ لیزر کی نبض کی ترسیل کی رفتار کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، تو یہ کچھ جسمانی ایپلی کیشنز میں نصف کوشش کے ساتھ دوگنا نتیجہ لا سکتا ہے، جس کی توقع کی جاتی ہے۔ سپر الٹرا شارٹ کے پیمانے کو کم کرنے کے لیےلیزر آلات، لیکن ہائی فیلڈ لیزر فزکس کے تجربات میں اس کے اثر کو بہتر بنائیں۔

انتہائی مضبوط الٹرا شارٹ لیزر کے سامنے نبض کا بگاڑ
محدود توانائی کے تحت چوٹی کی طاقت حاصل کرنے کے لیے، گین بینڈوڈتھ کو بڑھا کر نبض کی چوڑائی کو 20~30 فیمٹو سیکنڈز تک کم کر دیا جاتا ہے۔ موجودہ 10-چنچ-واٹ الٹرا شارٹ لیزر کی نبض کی توانائی تقریباً 300 جولز ہے، اور کمپریسر گریٹنگ کی کم نقصان کی حد بیم کے یپرچر کو عام طور پر 300 ملی میٹر سے زیادہ بناتی ہے۔ 20 ~ 30 فیمٹوسیکنڈ پلس چوڑائی اور 300 ملی میٹر یپرچر کے ساتھ پلس بیم spatiotemporal coupling distortion خصوصاً نبض کے سامنے کی مسخ کو لے جانے میں آسان ہے۔ شکل 1 (a) بیم کے کردار کے پھیلاؤ کی وجہ سے نبض کے سامنے اور فیز فرنٹ کی spatio-temporal علیحدگی کو ظاہر کرتا ہے، اور سابقہ ​​مؤخر الذکر کی نسبت ایک "spatio-temporal tilt" دکھاتا ہے۔ دوسرا لینس سسٹم کی وجہ سے زیادہ پیچیدہ "اسپیس ٹائم کا گھماؤ" ہے۔ انجیر۔ 1 (b) نشانے پر روشنی کے میدان کی spatio-temporal distortion پر مثالی پلس فرنٹ، مائل پلس فرنٹ اور مڑی ہوئی نبض کے اثرات دکھاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، فوکسڈ روشنی کی شدت بہت کم ہو جاتی ہے، جو سپر الٹرا شارٹ لیزر کے مضبوط فیلڈ ایپلی کیشن کے لیے موزوں نہیں ہے۔

انجیر۔ 1 (a) پرزم اور گریٹنگ کی وجہ سے نبض کے سامنے کا جھکاؤ، اور (b) ہدف پر اسپیس ٹائم لائٹ فیلڈ پر پلس فرنٹ کے مسخ ہونے کا اثر

الٹرا مضبوط کی نبض کی رفتار کنٹرولالٹرا شارٹ لیزر
فی الحال، ہوائی لہروں کی مخروطی سپرپوزیشن سے تیار کردہ بیسل بیم نے ہائی فیلڈ لیزر فزکس میں اطلاقی قدر ظاہر کی ہے۔ اگر ایک مخروطی طور پر سپر امپوزڈ پلس بیم میں محوری پلس فرنٹ ڈسٹری بیوشن ہے، تو جنریٹڈ ایکس رے ویو پیکٹ کے جیومیٹرک سینٹر کی شدت جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے مستقل سپرلومینل، مستقل سبلومینل، ایکسلریٹڈ سپرلومینل، اور ڈیسلریٹڈ سبلومینل ہوسکتا ہے۔ یہاں تک کہ ڈیفارمیبل آئینے اور فیز ٹائپ اسپیشل لائٹ ماڈیولیٹر کا امتزاج پلس فرنٹ کی من مانی اسپیٹیو-ٹیمپورل شکل پیدا کرسکتا ہے، اور پھر من مانی قابل کنٹرول ٹرانسمیشن کی رفتار پیدا کرسکتا ہے۔ مندرجہ بالا جسمانی اثر اور اس کی ماڈیولیشن ٹیکنالوجی پلس فرنٹ کے "مسخ" کو پلس فرنٹ کے "کنٹرول" میں تبدیل کر سکتی ہے، اور پھر الٹرا مضبوط الٹرا شارٹ لیزر کی ٹرانسمیشن کی رفتار کو ماڈیول کرنے کے مقصد کو سمجھ سکتی ہے۔

انجیر۔ 2 (a) روشنی سے مسلسل تیز، (b) مستقل ذیلی روشنی، (c) روشنی سے تیز رفتار، اور (d) سپرپوزیشن کے ذریعے پیدا ہونے والی سستی ذیلی روشنی کی دھڑکنیں سپرپوزیشن خطے کے ہندسی مرکز میں واقع ہیں۔

اگرچہ پلس فرنٹ ڈسٹورشن کی دریافت سپر الٹرا شارٹ لیزر سے پہلے کی ہے، لیکن سپر الٹرا شارٹ لیزر کی ترقی کے ساتھ ساتھ اس پر بڑے پیمانے پر تشویش پائی جاتی ہے۔ ایک طویل عرصے سے، یہ سپر الٹرا شارٹ لیزر کے بنیادی مقصد کو حاصل کرنے کے لیے سازگار نہیں ہے - الٹرا ہائی فوکس کرنے والی روشنی کی شدت، اور محققین مختلف پلس فرنٹ ڈسٹورشن کو دبانے یا ختم کرنے کے لیے کام کر رہے ہیں۔ آج، جب "پلس فرنٹ ڈسٹورشن" "پلس فرنٹ کنٹرول" میں ترقی کر چکا ہے، اس نے سپر الٹرا شارٹ لیزر کی ترسیل کی رفتار کا ضابطہ حاصل کر لیا ہے، جس سے سپر الٹرا شارٹ لیزر کے اطلاق کے لیے نئے ذرائع اور نئے مواقع فراہم کیے گئے ہیں۔ ہائی فیلڈ لیزر فزکس۔