Импульсийн хурдыг өөрчлөххэт хүчтэй хэт богино лазер
Хэт богино лазер гэдэг нь ерөнхийдөө хэдэн арван, хэдэн зуун фемтосекундын импульсийн өргөнтэй, тераватт ба петаваттын оргил чадалтай, төвлөрсөн гэрлийн эрчим нь 1018 Вт/см2-ээс давсан лазер импульсийг хэлдэг. Хэт богино лазер болон түүний үүсгэсэн хэт цацрагийн эх үүсвэр болон өндөр энергитэй бөөмийн эх үүсвэр нь өндөр энергийн физик, бөөмийн физик, плазмын физик, цөмийн физик, астрофизик зэрэг олон үндсэн судалгааны чиглэлд өргөн хүрээний хэрэглээний ач холбогдолтой бөгөөд шинжлэх ухааны судалгааны үр дүнгийн гарц нь холбогдох өндөр технологийн салбар, эрүүл мэндийн эрүүл мэнд, байгаль орчны эрчим хүч, үндэсний батлан хамгаалах аюулгүй байдалд үйлчлэх боломжтой. 1985 онд чичирхийлсэн импульсийн олшруулалтын технологийг зохион бүтээснээс хойш дэлхийн анхны цохилтын ватт гарч ирсэн.лазер1996 онд, мөн 2017 онд дэлхийн анхны 10 цохилттой ваттын лазерыг барьж дуусгасны дараа хэт хэт богино лазерын гол анхаарал нь өнгөрсөн хугацаанд голчлон "хамгийн хүчтэй гэрэл"-ийг бий болгоход чиглэгдэж байсан. Сүүлийн жилүүдэд хийсэн судалгаагаар хэт лазерын импульсийг хадгалах нөхцөлд хэт хэт богино лазерын импульсийн дамжуулах хурдыг хянаж чадвал зарим физик хэрэглээнд хүчин чармайлтын тал хувь нь хоёр дахин их үр дүн авчрах боломжтой бөгөөд энэ нь хэт хэт богино лазерын цар хүрээг бууруулна гэж үзэж байна.лазер төхөөрөмжүүд, гэхдээ өндөр талбайн лазер физикийн туршилтуудад түүний үр нөлөөг сайжруулна.
Хэт хүчтэй хэт богино лазерын импульсийн урд хэсгийн гажуудал
Хязгаарлагдмал энергийн дор оргил чадлыг олж авахын тулд олшруулах зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх замаар импульсийн өргөнийг 20~30 фемтосекунд хүртэл бууруулдаг. Одоогийн 10 хошуут ваттын хэт богино лазерын импульсийн энерги нь ойролцоогоор 300 жоуль бөгөөд компрессорын торны бага гэмтлийн босго нь цацрагийн нүхийг ерөнхийдөө 300 мм-ээс их болгодог. 20~30 фемтосекундын импульсийн өргөн ба 300 мм-ийн нүхтэй импульсийн цацраг нь орон зайн цаг хугацааны холболтын гажуудлыг, ялангуяа импульсийн фронтын гажуудлыг тэсвэрлэхэд хялбар байдаг. Зураг 1 (a) нь цацрагийн үүргийн тархалтаас үүдэлтэй импульсийн фронт ба фазын фронтын орон зайн-цаг хугацааны тусгаарлалтыг харуулсан бөгөөд эхнийх нь сүүлийнхтэй харьцуулахад "орон зайн-цаг хугацааны хазайлт"-ыг харуулж байна. Нөгөө нь линзний системээс үүдэлтэй илүү төвөгтэй "орон зайн-цаг хугацааны муруйлт" юм. Зураг 1 (b) нь идеал импульсийн фронт, налуу импульсийн фронт болон нугалсан импульсийн фронтын бай дээрх гэрлийн талбайн орон зайн-цаг хугацааны гажуудалд үзүүлэх нөлөөг харуулж байна. Үүний үр дүнд төвлөрсөн гэрлийн эрчим эрс буурдаг бөгөөд энэ нь хэт богино лазерын хүчтэй талбайн хэрэглээнд тохиромжгүй юм.
ЗУРАГ 1 (a) призм болон торноос үүдэлтэй импульсийн фронтын хазайлт, болон (b) бай дээрх орон зай-цаг хугацааны гэрлийн орон дээр импульсийн фронтын гажуудлын нөлөө
Хэт хүчтэй импульсийн хурдны хяналтхэт богино лазер
Одоогийн байдлаар хавтгай долгионы конус хэлбэрийн давхаргад үүссэн Бесселийн цацраг нь өндөр талбайн лазерын физикт хэрэглээний ач холбогдлыг харуулсан. Хэрэв конус хэлбэрийн давхаргадсан импульсийн цацраг нь тэнхлэг тэгш хэмтэй импульсийн фронтын тархалттай бол Зураг 2-т үзүүлсэн шиг үүссэн рентген долгионы багцын геометрийн төвийн эрчим нь тогтмол суперлюминал, тогтмол сублюминал, хурдасгасан суперлюминал, удаашруулсан сублюминал байж болно. Деформацид ордог толь болон фазын төрлийн орон зайн гэрлийн модуляторын хослол нь импульсийн фронтын дурын орон зай-цаг хугацааны хэлбэрийг бий болгож, дараа нь дурын хяналттай дамжуулах хурдыг бий болгож чадна. Дээрх физик нөлөө болон түүний модуляцийн технологи нь импульсийн фронтын "гажуудал"-ыг импульсийн фронтын "хяналт" болгон хувиргаж, улмаар хэт хүчтэй хэт богино лазерын дамжуулах хурдыг зохицуулах зорилгыг биелүүлж чадна.
ЗУРАГ 2. Давхар байрлалаас үүссэн (a) гэрлээс хурдан тогтмол, (b) тогтмол дэд гэрэл, (c) хурдасгасан гэрлээс хурдан, (d) удааширсан дэд гэрлийн импульс нь супер байрлалын бүсийн геометрийн төвд байрладаг.
Импульсийн фронтын гажуудлыг нээсэн нь хэт хэт богино лазераас эрт байсан ч хэт хэт богино лазерыг хөгжүүлэхтэй зэрэгцэн өргөн хүрээтэй анхаарал татаж ирсэн. Удаан хугацааны турш энэ нь хэт хэт богино лазерын гол зорилго болох хэт өндөр фокусын гэрлийн эрч хүчийг хэрэгжүүлэхэд тус болохгүй байсан бөгөөд судлаачид янз бүрийн импульсийн фронтын гажуудлыг дарах эсвэл арилгахын тулд ажиллаж байна. Өнөөдөр "импульсийн фронтын гажуудал" нь "импульсийн фронтын хяналт" болж хөгжсөнөөр хэт хэт богино лазерын дамжуулах хурдыг зохицуулах боломжтой болж, өндөр талбайн лазерын физикт хэт хэт богино лазерыг хэрэглэх шинэ хэрэгсэл, шинэ боломжийг олгож байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 13