יינציק ולטראַפאַסט לאַזער טייל איינער

יינציקולטראַפאַסט לאַזערטייל איין

יינציק פּראָפּערטיעס פון ולטראַפאַסטלייזערז
די הינטער-קורץ דויפעק געדויער פון ולטראַפאַסט לייזערז גיט די סיסטעמען יינציק פּראָפּערטיעס וואָס ויסטיילן זיי פון לאַנג-דויפעק אָדער קעסיידערדיק-כוואַליע (CW) לייזערז. אין סדר צו דזשענערייט אַזאַ אַ קורץ דויפעק, אַ ברייט ספּעקטרום באַנדווידט איז פארלאנגט. די דויפעק פאָרעם און הויפט ווייוולענגט באַשטימען די מינימום באַנדווידט פארלאנגט צו דזשענערייט פּאַלסיז פון אַ באַזונדער געדויער. טיפּיקאַללי, די שייכות איז דיסקרייבד אין טערמינען פון די צייט-באַנדווידט פּראָדוקט (TBP), וואָס איז דערייווד פון די אַנסערטאַנטי פּרינציפּ. די טבפּ פון די גאַוססיאַן דויפעק איז געגעבן דורך די פאלגענדע פאָרמולע: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ איז די דויפעק געדויער און Δv איז די אָפטקייַט באַנדווידט. אין עסאַנס, די יקווייזשאַן ווייזט אַז עס איז אַ פאַרקערט שייכות צווישן ספּעקטרום באַנדווידט און דויפעק געדויער, טייַטש אַז ווען די געדויער פון די דויפעק דיקריסאַז, די באַנדווידט פארלאנגט צו דזשענערייט דעם דויפעק ינקריסיז. פיגורע 1 ילאַסטרייץ די מינימום באַנדווידט פארלאנגט צו שטיצן עטלעכע פאַרשידענע דויפעק געדויער.

פיגורע 1: מינימום ספּעקטראַל באַנדווידט פארלאנגט צו שטיצןלאַזער פּאַלסיזפון 10 ps (גרין), 500 fs (בלוי), און 50 fs (רויט)

די טעכניש טשאַלאַנדזשיז פון ולטראַפאַסט לייזערז
די ברייט ספּעקטראַל באַנדווידט, שפּיץ מאַכט און קורץ דויפעק געדויער פון ולטראַפאַסט לייזערז מוזן זיין געראטן רעכט אין דיין סיסטעם. אָפט, איינער פון די סימפּלאַסט סאַלושאַנז צו די טשאַלאַנדזשיז איז די ברייט ספּעקטרום רעזולטאַט פון לייזערז. אויב איר האָט בפֿרט געניצט מער דויפעק אָדער קעסיידערדיק כוואַליע לייזערז אין דער פאַרגאַנגענהייט, דיין יגזיסטינג לאַגער פון אָפּטיש קאַמפּאָונאַנץ קען נישט זיין ביכולת צו פאַרטראַכטנ זיך אָדער יבערשיקן די פול באַנדווידט פון אַלטראַפאַסט פּאַלסיז.

לאַזער שעדיקן שוועל
ולטראַפאַסט אָפּטיקס אויך האָבן באטייטיק אַנדערש און מער שווער צו נאַוויגירן לאַזער שעדיקן טרעשכאָולדז (לדט) קאַמפּערד מיט מער קאַנווענשאַנאַל לאַזער קוואלן. ווען אָפּטיקס זענען צוגעשטעלט פֿאַרנאַנאָסעקאָנד פּולסעד לייזערז, LDT וואַלועס זענען יוזשאַוואַלי אין די סדר פון 5-10 J/cm2. פֿאַר אַלטראַפאַסט אָפּטיקס, וואַלועס פון דעם מאַגנאַטוד זענען פּראַקטאַקלי אַנכערד פון, ווייַל LDT וואַלועס זענען מער מסתּמא צו זיין אין די סדר פון <1 J/cm2, יוזשאַוואַלי נעענטער צו 0.3 J/cm2. די באַטייטיק ווערייישאַן פון LDT אַמפּליטוד אונטער פאַרשידענע דויפעק דוריישאַנז איז דער רעזולטאַט פון לאַזער שעדיקן מעקאַניזאַם באזירט אויף דויפעק דוריישאַנז. פֿאַר נאַנאָסעקאָנד לייזערז אָדער מערפּולסעד לייזערז, דער הויפּט מעקאַניזאַם וואָס ז שעדיקן איז טערמאַל באַהיצונג. די קאָוטינג און סאַבסטרייט מאַטעריאַלס פון דיאָפּטיש דעוויסעסאַרייַנציען די אינצידענט פאָוטאָנס און היץ זיי. דאָס קען פירן צו דיסטאָרשאַן פון די קריסטאַל לאַטאַס פון דעם מאַטעריאַל. טערמאַל יקספּאַנשאַן, קראַקינג, מעלטינג און לאַטאַס שפּאַנונג זענען די פּראָסט טערמאַל שעדיקן מעקאַניזאַמז פון דילאַזער קוואלן.

אָבער, פֿאַר אַלטראַפאַסט לייזערז, די דויפעק פון די דויפעק זיך איז פאַסטער ווי די צייט וואָג פון היץ אַריבערפירן פון די לאַזער צו די מאַטעריאַל לאַטאַס, אַזוי די טערמאַל ווירקונג איז נישט די הויפּט סיבה פון לאַזער-ינדוסט שעדיקן. אַנשטאָט, די שפּיץ מאַכט פון די אַלטראַפאַסט לאַזער פארוואנדלען די שעדיקן מעקאַניזאַם אין ניט-לינעאַר פּראַסעסאַז אַזאַ ווי מולטי-פאָטאָן אַבזאָרפּשאַן און ייאַנאַזיישאַן. דאָס איז וואָס עס איז ניט מעגלעך צו פאַרמינערן די LDT ראַנג פון אַ נאַנאָסעקאָנד דויפעק צו אַז פון אַן אַלטראַפאַסט דויפעק, ווייַל די גשמיות מעקאַניזאַם פון שעדיקן איז אַנדערש. דעריבער, אונטער די זעלבע טנאָים פון נוצן (למשל, ווייוולענגט, דויפעק געדויער, און יבערכאַזערונג קורס), אַ אָפּטיש מיטל מיט אַ גענוג הויך LDT שאַץ וועט זיין דער בעסטער אָפּטיש מיטל פֿאַר דיין ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן. אָפּטיקס טעסטעד אונטער פאַרשידענע טנאָים זענען נישט רעפּריזענאַטיוו פון די פאַקטיש פאָרשטעלונג פון דער זעלביקער אָפּטיקס אין די סיסטעם.

פיגורע 1: מעקאַניזאַמז פון לאַזער ינדוסט שעדיקן מיט פאַרשידענע דויפעק געדויער