אולטרא שנעלער לאַזער פֿאַר אַטאָסעקונד וויסנשאַפֿט

אולטרא שנעלער לאַזערפֿאַר אַטאָסעקונד וויסנשאַפֿט
איצט ווערן אטאסעקונד פּולסן דער הויפּט באַקומען דורך הויך-אָרדענונג האַרמאָניק דזשענעריישאַן (HHG) געטריבן דורך שטאַרקע פעלדער. די עסאַנס פון זייער דזשענעריישאַן קען מען פֿאַרשטיין ווי עלעקטראָנען וואָס ווערן יאָניזירט, אַקסעלערירט און רעקאָמבינירט דורך אַ שטאַרק לאַזער עלעקטריש פעלד צו באַפֿרײַען ענערגיע, דערמיט אויסשטראַלנדיק אטאסעקונד XUV פּולסן.
דעריבער, אַטאָסעקונד אַוטפּוט איז גאָר סענסיטיוו צו די פּולס ברייט, ענערגיע, כוואַליע לענג, און רעפּעטיציע קורס פון דידרייווינג לאַזער(אולטרא שנעלער לייזער): קירצערע פּולס ברייט איז נוצלעך פֿאַר אפגעזונדערן אַטאָסעקונד פּולסן, העכערע ענערגיע פֿאַרבעסערט ייאַניזאַציע און עפֿיקאַסי, לענגערע כוואַליע לענג הייבט די קאַטאָף ענערגיע אָבער ראַדוסירט באַדייטנד קאָנווערזשאַן עפֿיקאַסי, און העכערע רעפּעטיציע קורס פֿאַרבעסערט סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש אָבער איז באַגרענעצט דורך איין פּולס ענערגיע. פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס (אַזאַ ווי עלעקטראָן מיקראָסקאָפּיע, X-שטראַל אַבזאָרפּשאַן ספּעקטראָסקאָפּיע, קאָוינסידאַנס ציילן, אאז"וו) האָבן פֿאַרשידענע עמפֿאַזעס אויף די אַטאָסעקונד פּולס אינדעקס, וואָס שטעלט פֿאָר דיפערענצירטע און קאָמפּרעהענסיוו רעקווייערמענץ פֿאַר דרייווינג לייזערס. פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון דרייווינג לייזערס איז קריטיש פֿאַר נוצן אין אַטאָסעקונד וויסנשאַפֿט.

פיר הויפּט טעכנאָלאָגישע רוטעס צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון דרייווינג לייזערס (ולטראַ שנעל לאַזער)
1. העכערע ענערגיע: דיזיינט צו איבערקומען די נידעריגע קאנווערזשאַן עפעקטיווקייט פון HHG און באקומען הויך-דורכפיר אטאסעקונד פאלסן. די טעכנאלאגישע עוואלוציע האט זיך גערוקט פון טראדיציאנעלער טשירפּט פאלס פארשטארקונג (CPA) צו דער אפטישער פאראמעטרישע פארשטארקונג פאמיליע, אריינגערעכנט אפטישע פאראמעטרישע טשירפּט פאלס פארשטארקונג (OPCPA), דואַל טשירפּט OPA (DC-OPA), פרעקווענץ דאמעין OPA (FOPA), און קוואַזי פאַזע מעטשינג OPCPA (QPCPA). ווייטער קאמבינירן קאָהערענט שטראַל סינטעז (CBC) און פאלס ספּליטינג פארשטארקונג (DPA) סינטעז טעקניקס צו איבערקומען די פיזישע לימיטאציעס פון איין-קאַנאַל פארשטארקערס, אַזאַ ווי טערמישע עפעקטן און ניט-לינעאַרע שעדיקן, און דערגרייכן דזשול לעוועל ענערגיע רעזולטאַט.
2. קירצערע פּולס ברייט: דיזיינד צו דזשענערירן אפגעזונדערטע אַטאָסעקונד פּולסן וואָס קענען געניצט ווערן צו אַנאַליזירן עלעקטראָנישע דינאַמיק, וואָס דאַרפן ווייניק אָדער אפילו סובפּעריאָדישע דרייווינג פּולסן און סטאַבילע טרעגער ענוועלאָפּ פאַזע (CEP). די הויפּט טעכנאָלאָגיעס אַרייַננעמען די נוצן פון ניט-לינעאַרע פּאָסט קאַמפּרעשאַן טעקניקס ווי האָלאָו קאָר פיברע (HCF), מולטי דין פילם (MPSC), און מולטי-קאַנאַל קאַוואַטי (MPC) צו קאָמפּרעסירן פּולס ברייט צו גאָר קורצע לענגקטס. CEP סטאַביליטעט ווערט געמאָסטן מיט אַן f-2f ינטערפעראָמעטער און דערגרייכט דורך אַקטיווע באַמערקונגען/פאָרווערד-צו-שפּייַז (אַזאַ ווי AOFS, AOPDF) אָדער פּאַסיווע אַלע-אָפּטישע זיך-סטאַביליזאַציע מעקאַניזמען באַזירט אויף אָפטקייט חילוק פּראָצעסן.
3. לענגערע כוואַליע לענג: דיזיינד צו שטופּן אַטאָסעקונד פאָטאָן ענערגיע צו די "וואַסער פֿענצטער" באַנד פֿאַר ביאָמאָלעקול בילדגעבונג. די דריי הויפּט טעקנאַלאַדזשיקאַל וועגן זענען:
אָפּטישע פּאַראַמעטרישע אַמפּליפיקאַציע (OPA) און איר קאַסקאַדע: דאָס איז די הויפּטשטראָם לייזונג אין די 1-5 μm כוואַליע-לענג קייט, ניצנדיק קריסטאַלן ווי BiBO און MgO: LN; >קריסטאַלן ווי ZGP און LiGaS₂ זענען נויטיק פֿאַר די 5 μm כוואַליע-לענג באַנד.
דיפערענציאל פרעקווענץ דזשענעריישאַן (DFG) און אינטראַ פּולס דיפערענציאל פרעקווענץ (IPDFG): קענען צושטעלן זוימען קוועלער מיט פּאַסיוו CEP סטאַביליטעט.
דירעקטע לאַזער טעכנאָלאָגיע, אַזאַ ווי Cr: ZnS/Se טראַנזישאַן מעטאַל דאָפּעד טשאַלקאָגעניד לייזערס, איז באַקאַנט ווי דער "מיטן אינפראַרעד טיטאַניום סאַפייער" און האט די אַדוואַנידזשיז פון קאָמפּאַקט סטרוקטור און הויך עפעקטיווקייַט.
4. העכערע איבערחזר ראטע: געצילט צו פֿאַרבעסערן סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש און דאַטן אַקוויזישאַן עפעקטיווקייט, און אַדרעסירן די לימיטיישאַנז פון פּלאַץ אָפּצאָל יפעקץ. צוויי הויפּט וועגן:
רעזאָנאַנץ-פֿאַרבעסערטע קאַוואַטי טעכנאָלאָגיע: ניצן הויך-פּינטלעכקייט רעזאָנאַנט קאַוואַטיעס צו פֿאַרבעסערן די שפּיץ-מאַכט פֿון מעגאַהערץ-לעוועל ריפּעטיטיוו פֿרעקווענץ פּאַלסן צו טרייבן HHG, איז געוואָרן געווענדט אין פֿעלדער ווי XUV פֿרעקווענץ קאַמען, אָבער דזשענערירן אפגעזונדערטע אַטאָסעקונד פּאַלסן שטעלט נאָך אַלץ פֿאָר שוועריקייטן.
הויכע איבערחזר ראטע אוןהויך-מאַכט לאַזערדירעקט דרייוו, אריינגערעכנט OPCPA, פיברע CPA קאמבינירט מיט נישט-לינעארע פאסט קאמפרעשאן, און דין פילם אסילאטאר, האט דערגרייכט אפגעזונדערטע אטאסעקונד פולס דזשענעריישאַן ביי א רעפּעטיציע קורס פון 100 kHz.