الٹرا ہائی ریپیٹیشن ریٹ پلسڈ لیزر

الٹرا ہائی ریپیٹیشن ریٹ پلسڈ لیزر

روشنی اور مادے کے درمیان تعامل کی خوردبینی دنیا میں، الٹرا ہائی ریپیٹیشن ریٹ پلسز (UHRPs) وقت کے عین مطابق حکمرانوں کے طور پر کام کرتی ہیں - وہ فی سیکنڈ (1GHz) ایک ارب سے زیادہ مرتبہ گھومتی ہیں، اسپیکٹرل امیجنگ میں کینسر کے خلیوں کے مالیکیولر فنگر پرنٹس کو پکڑتی ہیں، بڑی مقدار میں ڈیٹا لے جاتی ہیں، آپٹیکل ویو اور آپٹیکل موومنٹس کی کوآرڈینیٹنگ کوآرڈینیٹ میں۔ دوربینوں میں خاص طور پر lidar کے کھوج کے طول و عرض کی چھلانگ میں، terahertz الٹرا ہائی ریپیٹیشن ریٹ پلسڈ لیزرز (100-300 GHz) مداخلت کی تہہ میں گھسنے کے لیے طاقتور ٹولز بن رہے ہیں، جو تصویری ہیرا پھیری کی سطح پر تصویری ہیرا پھیری کی طاقت کے ساتھ سہ جہتی ادراک کی حدود کو تبدیل کر رہے ہیں۔ فی الحال، مصنوعی مائیکرو اسٹرکچرز کا استعمال، جیسے کہ مائیکرو رِنگ کیویٹیز جن کو فور ویو مکسنگ (FWM) پیدا کرنے کے لیے نانوسکل پروسیسنگ کی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے، انتہائی ہائی ریپیٹیشن ریٹ آپٹیکل پلس حاصل کرنے کا ایک اہم طریقہ ہے۔ سائنسدان الٹرا فائن ڈھانچے کی پروسیسنگ میں انجینئرنگ کے مسائل، نبض شروع کرنے کے دوران فریکوئنسی ٹیوننگ کا مسئلہ، اور نبض پیدا کرنے کے بعد تبادلوں کی کارکردگی کے مسئلے کو حل کرنے پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں۔ ایک اور طریقہ یہ ہے کہ انتہائی نان لائنر ریشوں کا استعمال کیا جائے اور UHRPs کو اکسانے کے لیے لیزر کیویٹی کے اندر ماڈیولیشن عدم استحکام کے اثر یا FWM اثر کو استعمال کیا جائے۔ اب تک، ہمیں اب بھی زیادہ ماہر "ٹائم شیپر" کی ضرورت ہے۔

ناکارہ FWM اثر کو اکسانے کے لیے الٹرا فاسٹ دالیں لگا کر UHRP بنانے کے عمل کو "الٹرا فاسٹ اگنیشن" کہا جاتا ہے۔ اوپر دی گئی مصنوعی مائیکرونگ کیویٹی اسکیم سے مختلف جس کے لیے مسلسل پمپنگ، نبض کی پیداوار کو کنٹرول کرنے کے لیے ڈیٹوننگ کی درست ایڈجسٹمنٹ، اور FWM کی حد کو کم کرنے کے لیے انتہائی نان لائنر میڈیا کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، یہ "اگنیشن" الٹرا فاسٹ دالوں کی اعلیٰ طاقت کی خصوصیات پر انحصار کرتا ہے تاکہ براہ راست "FWM، URP" اور خود کو بند کر سکے۔

چترا 1 نبض کی سیلف آرگنائزیشن کو حاصل کرنے کے بنیادی طریقہ کار کی وضاحت کرتا ہے جس کی بنیاد پر الٹرا فاسٹ سیڈ پلس اتیجیت ہوتی ہے جو کہ ریشہ کی انگوٹھی کی گہاوں کی ہوتی ہے۔ خارجی طور پر انجیکشن کی گئی الٹرا شارٹ سیڈ پلس (پیریڈ T0، ریپیٹیشن فریکوئنسی F) ڈسپیپشن گہا کے اندر ایک ہائی پاور پلس فیلڈ کو اکسیٹ کرنے کے لیے "اگنیشن سورس" کے طور پر کام کرتی ہے۔ انٹرا سیلولر گین ماڈیول سپیکٹرل شیپر کے ساتھ ہم آہنگی میں کام کرتا ہے تاکہ سیڈ پلس انرجی کو کنگھی کے سائز کے سپیکٹرل ردعمل میں ٹائم فریکوئنسی ڈومین میں جوائنٹ ریگولیشن کے ذریعے تبدیل کیا جا سکے۔ یہ عمل روایتی مسلسل پمپنگ کی حدود کو توڑتا ہے: بیج کی نبض اس وقت بند ہو جاتی ہے جب یہ کھپت FWM کی حد تک پہنچ جاتی ہے، اور کھپت کا گہا نفع اور نقصان کے متحرک توازن کے ذریعے نبض کی خود ساختہ حالت کو برقرار رکھتا ہے، جس میں نبض کی تکرار کی فریکوئنسی Fs ہوتی ہے (TFvns کی intricity تعدد کے مطابق)۔

اس مطالعہ نے نظریاتی تصدیق بھی کی۔ تجرباتی سیٹ اپ میں اور 1ps کے ساتھ اپنائے گئے پیرامیٹرز کی بنیاد پرالٹرا فاسٹ پلس لیزرابتدائی فیلڈ کے طور پر، عددی تخروپن لیزر گہا کے اندر نبض کے ٹائم ڈومین اور فریکوئنسی کے ارتقاء کے عمل پر کی گئی تھی۔ یہ پایا گیا کہ نبض تین مراحل سے گزری ہے: نبض کی تقسیم، نبض کا متواتر دولن، اور پوری لیزر گہا میں نبض کی یکساں تقسیم۔ یہ عددی نتیجہ بھی مکمل طور پر خود کو منظم کرنے والی خصوصیات کی تصدیق کرتا ہے۔نبض لیزر.

الٹرا فاسٹ سیڈ پلس اگنیشن کے ذریعے ڈسپیٹو فائبر رِنگ کیویٹی کے اندر فور ویو مکسنگ اثر کو متحرک کرتے ہوئے، ذیلی ٹی ایچ زیڈ الٹرا ہائی ریپیٹیشن فریکوئنسی دالوں کی خود کو منظم کرنے اور ان کی دیکھ بھال (بیج بند ہونے کے بعد 0.5W پاور کی مستحکم پیداوار) کامیابی سے حاصل کی گئی، یہ لائٹ لیول کی نئی فیلڈ لیول فراہم کرتا ہے۔ ریفریکونسی پوائنٹ کلاؤڈ ریزولوشن کو ملی میٹر کی سطح تک بڑھا سکتی ہے۔ نبض کی خود کو برقرار رکھنے والی خصوصیت نظام کی توانائی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے۔ تمام فائبر ڈھانچہ 1.5 μm آئی سیفٹی بینڈ میں اعلی استحکام کے عمل کو یقینی بناتا ہے۔ مستقبل کو دیکھتے ہوئے، اس ٹیکنالوجی سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ گاڑیوں میں نصب لِڈر کے ارتقاء کو مائنیچرائزیشن (MZI مائیکرو فلٹرز پر مبنی) اور طویل فاصلے تک پتہ لگانے (> 1W تک بجلی کی توسیع) کی طرف لے جائے گی، اور ملٹی ویو لینتھ کوآرڈینیٹڈ اگنیشن اور ذہین ریگولیشن کے ذریعے پیچیدہ ماحول کی ادراک کی ضروریات کو مزید اپنائے گی۔