איינציקאַרטיקער אולטראַ-שנעלער לאַזער טייל צוויי

איינציקאַרטיקאולטרא-שנעלער לאַזערטייל צוויי

דיספּערזשאַן און פּולס פאַרשפּרייטונג: גרופּע פאַרהאַלטונג דיספּערזשאַן
איינע פון ​​די שווערסטע טעכנישע אויספֿאָדערונגען וואָס מען טרעפֿט ווען מען ניצט אולטראַ-שנעלע לאַזערס איז צו האַלטן די געדויער פֿון די אולטראַ-קורצע פּולסן וואָס ווערן אָנהייב אַרויסגעלאָזט פֿון דילאַזעראולטרא-שנעלע פּולסן זענען זייער סאַסעפּטאַבאַל צו צייט דיסטאָרשאַן, וואָס מאכט די פּולסן לענגער. דער עפעקט ווערט ערגער ווי די געדויער פון די ערשט פּולס קירצער. כאָטש אולטרא-שנעלע לאַזערס קענען אַרויסגעבן פּולסן מיט אַ געדויער פון 50 סעקונדעס, קענען זיי ווערן פארשטארקט אין צייט דורך ניצן שפּיגלען און לענסעס צו טראַנסמיטירן דעם פּולס צו דער ציל אָרט, אָדער אפילו נאָר טראַנסמיטירן דעם פּולס דורך לופט.

די צייט פארדרייאונג ווערט קוואנטיפיצירט מיט א מאס גערופן גרופע פארשפעטיקטע דיספערזיע (GDD), אויך באקאנט אלס צווייטע-ארדענונג דיספערזיע. אין פאקט, עס זענען אויך העכערע-ארדענונג דיספערזיע טערמינען וואס קענען אפעקטירן די צייט פארשפרייטונג פון אולטראפארט-לאזער פאלסן, אבער אין פראקטיק, איז עס געווענליך גענוג נאר צו אויספארשן דעם אפעקט פון די GDD. GDD איז א פרעקווענץ-אפהענגיקער ווערט וואס איז לינעאר פראפארציאנעל צו דער גרעב פון א געגעבענעם מאטעריאל. טראנסמיסיע אפטיקס ווי לינז, פענצטער, און אביעקטיוו קאמפאנענטן האבן טיפיש פאזיטיווע GDD ווערטן, וואס ווייזט אז אמאל קאמפרעסט קענען פאלסן געבן די טראנסמיסיע אפטיקס א לענגערע פאלס געדויער ווי די וואס ווערן ארויסגעלאזט דורךלאַזער סיסטעמעןקאָמפּאָנענטן מיט נידעריקערע פרעקווענצן (ד.ה. לענגערע כוואַליע לענגטס) פאַרשפּרייטן זיך שנעלער ווי קאָמפּאָנענטן מיט העכערע פרעקווענצן (ד.ה. קירצערע כוואַליע לענגטס). ווי דער פּולס גייט דורך מער און מער מאַטעריע, וועט די כוואַליע לענג אין דעם פּולס זיך ווייטער און ווייטער אויסשטרעקן אין צייט. פֿאַר קירצערע פּולס דוראַציעס, און דעריבער ברייטערע באַנדברייטס, ווערט דער עפֿעקט ווייטער איבערגעטריבן און קען רעזולטירן אין באַדייטנדיקע פּולס צייט דיסטאָרשאַן.

אולטרא-שנעלע לייזער אַפּליקאַציעס
ספּעקטראָסקאָפּיע
זינט די אויפקום פון אולטרא-שנעלע לייזער קוועלער, איז ספעקטראסקאפיע געווען איינע פון ​​זייערע הויפט אנווענדונג געביטן. דורך רעדוצירן די פולס געדויער צו פעמטאסעקאנדעס אדער אפילו אטאסעקאנדעס, קען מען איצט דערגרייכן דינאמישע פראצעסן אין פיזיק, כעמיע און ביאלאגיע וואס זענען היסטאריש געווען אוממעגלעך צו באאבאכטן. איינער פון די שליסל פראצעסן איז אטאמישע באוועגונג, און די באאבאכטונג פון אטאמישע באוועגונג האט פארבעסערט די וויסנשאפטלעכע פארשטאנד פון פונדאמענטאלע פראצעסן ווי מאלעקולארע וויבראציע, מאלעקולארע דיסאסאציאציע און ענערגיע טראנספער אין פאטאסינטעטישע פראטעאינען.

ביאָימאַדזשינג
שפּיץ-מאַכט אולטראַ-שנעלע לייזערס שטיצן נישט-לינעאַרע פּראָצעסן און פֿאַרבעסערן רעזאָלוציע פֿאַר ביאָלאָגישע בילדגעבונג, אַזאַ ווי מולטי-פאָטאָן מיקראָסקאָפּיע. אין אַ מולטי-פאָטאָן סיסטעם, כּדי צו דזשענערירן אַ נישט-לינעאַר סיגנאַל פֿון אַ ביאָלאָגישן מעדיום אָדער פֿלורעסצענט ציל, מוזן צוויי פֿאָטאָנס זיך איבערדעקן אין פּלאַץ און צייט. דער נישט-לינעאַרער מעханіזם פֿאַרבעסערט בילדגעבונג רעזאָלוציע דורך באַדייטנד רעדוצירן הינטערגרונט פֿלורעסצענט סיגנאַלן וואָס פּלאָגן שטודיעס פֿון איין-פאָטאָן פּראָצעסן. דער פֿאַרפּשוטערטער סיגנאַל הינטערגרונט איז אילוסטרירט. די קלענערע עקסייטיישאַן געגנט פֿון דעם מולטי-פאָטאָן מיקראָסקאָפּ פֿאַרהיט אויך פֿאָטאָטאָקסיסיטי און מינימיזירט שאָדן צום מוסטער.

פיגור 1: א ביישפיל דיאגראם פון א שטראל וועג אין א מולטי-פאָטאָן מיקראָסקאָפּ עקספּערימענט

לאַזער מאַטעריאַל פּראַסעסינג
אולטרא-שנעלע לייזער קוועלער האבן אויך רעוואלוציאנירט לייזער מיקראמאשינינג און מאטעריאל פראצעסירונג צוליב דעם אייגנארטיגן וועג ווי אולטרא-קורצע פאלסן אינטעראקטירן מיט מאטעריאלן. ווי פריער דערמאנט, ווען מען רעדט וועגן LDT, איז די אולטרא-שנעלע פאלס געדויער שנעלער ווי די צייט-סקאלע פון ​​היץ דיפוזיע אין די גיטער פון דעם מאטעריאל. אולטרא-שנעלע לייזערן פראדוצירן א פיל קלענערע היץ-באאיינפלוסטע זאנע ווי...נאַנאָסעקונדע פּולסירטע לייזערס, וואס רעזולטירט אין נידעריקערע שניט פארלוסטן און מער גענויע מאשינירונג. דעם פרינציפ איז אויך אָנווענדלעך צו מעדיצינישע אַפּלאַקיישאַנז, וואו די געוואקסענע פּינקטלעכקייט פון ולטראַפאַרט-לאַזער קאַטינג העלפט רעדוצירן שאָדן צו די אַרומיקע געוועבן און פֿאַרבעסערט די פּאַציענט דערפאַרונג בעת לאַזער כירורגיע.

אַטאָסעקונד פּאַלסן: די צוקונפֿט פֿון אולטראַשנעלע לייזערס
ווי די פאָרשונג גייט ווייטער אן צו פארבעסערן אולטרא-שנעלע לאַזערס, ווערן נייע און פארבעסערטע ליכט-קוועלער מיט קירצערע פּולס-דוראַציעס אנטוויקלט. כּדי צו באַקומען אַן איינבליק אין שנעלערע פיזישע פּראָצעסן, פאָקוסירן זיך פילע פאָרשער אויף דער דזשענעריישאַן פון אַטאָסעקונד פּולסן – בערך 10-18 סעקונדעס אין דעם עקסטרעמען אולטראַוויאָלעט (XUV) כוואַליע-ראַנג. אַטאָסעקונד פּולסן דערמעגלעכן די טראַקינג פון עלעקטראָן באַוועגונג און פֿאַרבעסערן אונדזער פארשטאנד פון עלעקטראָנישער סטרוקטור און קוואַנטום מעכאַניק. כאָטש די אינטעגראַציע פון ​​XUV אַטאָסעקונד לאַזערס אין אינדוסטריעלע פּראָצעסן האט נאָך נישט געמאַכט באַדייטנדיקע פּראָגרעס, וועט די אָנגייענדיקע פאָרשונג און פארשריט אין דעם פעלד כּמעט זיכער שטופּן די טעכנאָלאָגיע ארויס פון לאַבאָראַטאָריע און אין מאַנופאַקטורינג, ווי עס איז געווען דער פאַל מיט פעמטאָסעקונד און פּיקאָסעקונד.לאַזער קוועלער.