איינציקאַרטיקער אולטראַ-שנעלער לאַזער טייל איינס

איינציקאַרטיקאולטרא-שנעלער לאַזערטייל איינס

אייגנארטיגע אייגנשאפטן פון אולטראפאסטלייזערס
די אולטרא-קורצע פּולס געדויער פון אולטרא-שנעלע לאַזערס גיט די סיסטעמען אייגנאַרטיקע אייגנשאַפטן וואָס אונטערשיידן זיי פון לאַנג-פּולס אָדער קאָנטינויִערלעך-כוואַליע (CW) לאַזערס. כּדי צו דזשענערירן אַזאַ קורצן פּולס, איז אַ ברייט ספּעקטרום באַנדברייט נויטיק. די פּולס פאָרעם און צענטראַלע כוואַליע לענג באַשטימען די מינימום באַנדברייט נויטיק צו דזשענערירן פּולסן פון אַ באַזונדער געדויער. טיפּישערווייַז, ווערט די שייכות באַשריבן אין טערמינען פון דעם צייט-באַנדברייט פּראָדוקט (TBP), וואָס איז דערייווד פון דעם אומזיכערקייט פּרינציפּ. די TBP פון דעם גאַוסישן פּולס ווערט געגעבן דורך די פאלגענדע פאָרמולע: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ איז די פּולס געדויער און Δv איז די פרעקווענץ באַנדברייט. אין עסענץ, ווייזט די גלייכונג אז עס איז דא אן אומגעקערטע באַציִונג צווישן ספּעקטרום באַנדברייט און פּולס געדויער, דאס מיינט אז ווי די געדויער פון דעם פּולס פאַרקלענערט זיך, וואַקסט די באַנדברייט וואָס איז נויטיק צו דזשענערירן יענעם פּולס. פיגור 1 אילוסטרירט די מינימום באַנדברייט וואָס איז נויטיק צו שטיצן עטלעכע פֿאַרשידענע פּולס געדויערן.

פיגור 1: מינימום ספּעקטראַל באַנדווידט פארלאנגט צו שטיצןלאַזער פּולסןפון 10 פּי-עס (גרין), 500 פֿס (בלוי), און 50 פֿס (רויט)

די טעכנישע שוועריקייטן פון אולטרא-שנעלע לייזערס
די ברייטע ספּעקטראַלע באַנדברייט, שפּיץ מאַכט, און קורצע פּולס געדויער פון אולטראַ-שנעלע לאַזערס מוזן זיין ריכטיק געראטן אין דיין סיסטעם. אָפט, איינע פון ​​די פּשוטסטע לייזונגען צו די טשאַלאַנדזשיז איז די ברייט ספּעקטרום רעזולטאַט פון לאַזערס. אויב איר האָט בפֿרט געניצט לענגערע פּולס אָדער קאָנטינואַס-כוואַליע לאַזערס אין דער פאַרגאַנגענהייט, קען דיין עקסיסטירנדיקע לאַגער פון אָפּטישע קאָמפּאָנענטן נישט זיין ביכולת צו רעפלעקטירן אָדער טראַנסמיטירן די פולע באַנדברייט פון אולטראַ-שנעלע פּולסעס.

לאַזער שאָדן שוועל
אולטרא-שנעלע אפּטיקס האָבן אויך באַדייטנד אַנדערע און שווערער צו נאַוויגירן לאַזער שאָדן טרעשאָולדז (LDT) קאַמפּערד צו מער קאַנווענשאַנאַל לאַזער קוואלן. ווען אפּטיקס זענען צוגעשטעלט פֿאַרנאַנאָסעקונדע פּולסירטע לייזערס, LDT ווערטן זענען געווענליך אין דער סדר פון 5-10 דזש/קמ². פאר אולטרא-שנעלע אפטיקס, זענען ווערטן פון דעם גרייס כמעט אומגעווענליך, ווייל LDT ווערטן זענען מער מסתּמא אין דער סדר פון <1 דזש/קמ², געווענליך נענטער צו 0.3 דזש/קמ². די באדייטנדע וועריאציע פון ​​LDT אמפליטודע אונטער פארשידענע פולס דויער איז דער רעזולטאט פון לייזער שאדן מעכאניזם באזירט אויף פולס דויער. פאר נאנאסעקונד לייזערן אדער לענגערעפּולסירטע לייזערס, דער הויפּט מעханіזם וואָס פאַראורזאַכט שאָדן איז טערמישע היץ. די קאָוטינג און סאַבסטראַט מאַטעריאַלן פון דיאָפּטישע דעוויסעסאַבזאָרבירן די אינצידענטע פאָטאָנען און זיי וואַרעמען. דאָס קען פירן צו אַ פאַרדרייונג פון דעם מאַטעריאַל'ס קריסטאַל גיטער. טערמישע יקספּאַנשאַן, קראַקינג, צעשמעלצן און גיטער שפּאַנונג זענען די געוויינטלעכע טערמישע שעדיקן מעקאַניזמען פון דילאַזער קוועלער.

אבער, פאר אולטרא-שנעלע לאזערס, איז די פולס-דויער אליין שנעלער ווי די צייט-סקאלע פון ​​היץ-איבערפיר פון דעם לאזער צום מאטעריאל-גיטער, אזוי אז דער טערמישער עפעקט איז נישט די הויפט-אורזאך פון לאזער-אינדוצירטן שאדן. אנשטאט, טראנספארמירט די שפיץ-קראפט פון דעם אולטרא-שנעלן לאזער דעם שאדן-מעכאניזם אין נישט-לינעארע פראצעסן ווי מולטי-פאטאן-אבזארפציע און יאניזאציע. דאס איז פארוואס עס איז נישט מעגליך פשוט צו פארקלענערן די LDT שאצונג פון א נאנא-סעקונדע פולס צו יענעם פון אן אולטרא-שנעלן פולס, ווייל דער פיזישער מעכאניזם פון שאדן איז אנדערש. דעריבער, אונטער די זעלבע באדינגונגען פון באנוץ (למשל, כוואליע-לענג, פולס-דויער, און איבערחזר-ראטע), וועט אן אפטישע אפאראט מיט א גענוג הויכן LDT שאצונג זיין די בעסטע אפטישע אפאראט פאר אייער ספעציפישע אנווענדונג. אפטיק וואס איז געטעסט געווארן אונטער פארשידענע באדינגונגען זענען נישט רעפרעזענטאטיוו פון די פאקטישע פערפארמאנס פון די זעלבע אפטיקס אין דעם סיסטעם.

פיגור 1: מעכאניזמען פון לייזער-אינדוצירטע שאדן מיט פארשידענע פּולס דוראַציעס