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 حکمران کے طور پر کام کرتی ہیں - وہ ایک بلین بار فی سیکنڈ (1GHz) سے زیادہ کی رفتار سے گھومتی ہیں، کینسر کے خلیات کے مالیکیولر فنگر پرنٹس کو سپیکٹرل امیجنگ میں پکڑتی ہیں، بڑی مقدار میں ڈیٹا لے کر جاتی ہیں، آپٹیکل ویو اور آپٹیکل موومنٹس میں ڈیٹا کی بڑی مقدار لے جاتی ہیں۔ دوربینوں میں خاص طور پر لیڈار کی 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، الٹرا ہائی ریپیٹیشن ریٹ آپٹیکل پلس حاصل کرنے کے اہم طریقوں میں سے ایک 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۔ ابھی 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" کے بعد خود کو تیز کیا جا سکے۔

چترا 1 پلس 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 میں 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 وقت کی فریکوئنسی ڈومین میں جوائنٹ ریگولیشن کے ذریعے کنگھی کے سائز کے سپیکٹرل ردعمل میں 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 کو منظم کرنے والی 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 دیکھ بھال (بیج بند ہونے کے بعد 0.5W پاور کی مستحکم پیداوار) کو کامیابی سے حاصل کیا گیا، یہ لائٹ لیول کی نئی سطح فراہم کرتا ہے۔ ریفریکونسی پوائنٹ کلاؤڈ ریزولوشن کو ملی میٹر کی سطح تک بڑھا سکتی ہے۔ نبض کی خود کو برقرار رکھنے والی خصوصیت سسٹم کی توانائی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے۔ تمام فائبر ڈھانچہ 1.5 μm آئی سیفٹی بینڈ میں اعلی استحکام 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 کی بنیاد پر) 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 موافق بنائے گی۔