יינציק ולטראַפאַסט לאַזער טייל צוויי

יינציקולטראַפאַסט לאַזערטייל צוויי

דיספּערסיאָן און דויפעק פארשפרייטן: גרופע פאַרהאַלטן דיספּערשאַן
איינער פון די מערסט שווער טעכניש טשאַלאַנדזשיז ווען ניצן אַלטראַפאַסט לייזערז איז צו האַלטן די געדויער פון די הינטער-קורץ פּאַלסיז טכילעס ימיטיד דורך דילאַזער. ולטראַפאַסט פּאַלסיז זענען זייער סאַסעפּטאַבאַל צו צייט דיסטאָרשאַן, וואָס מאכט די פּאַלסיז מער. דער ווירקונג ווערט ערגער ווי דער געדויער פון דער ערשט דויפעק פאַרקירצט. בשעת אַלטראַפאַסט לייזערז קענען אַרויסלאָזן פּאַלסיז מיט אַ געדויער פון 50 סעקונדעס, זיי קענען זיין אַמפּלאַפייד אין צייט דורך ניצן מירערז און לענסעס צו אַריבערפירן די דויפעק צו די ציל אָרט, אָדער אפילו נאָר יבערשיקן די דויפעק דורך לופט.

דעם מאָל דיסטאָרשאַן איז קוואַנטאַפייד ניצן אַ מאָס גערופן גרופּע דילייד דיספּערשאַן (גדד), אויך באקאנט ווי צווייטע סדר דיספּערשאַן. אין פאַקט, עס זענען אויך העכער-סדר דיספּערסיאָן טערמינען וואָס קען ווירקן די צייט פאַרשפּרייטונג פון אַלטראַפאַרט-לייזער פּאַלסיז, אָבער אין פיר, עס איז יוזשאַוואַלי גענוג בלויז צו ונטערזוכן די ווירקונג פון די GDD. GDD איז אַ אָפטקייַט-אָפענגיק ווערט וואָס איז לינעאַרלי פּראַפּאָרשאַנאַל צו די גרעב פון אַ געגעבן מאַטעריאַל. טראַנסמיסיע אָפּטיקס אַזאַ ווי אָביעקטיוו, פֿענצטער און אָביעקטיוו קאַמפּאָונאַנץ האָבן טיפּיקלי positive GDD וואַלועס, וואָס ינדיקייץ אַז אַמאָל קאַמפּרעסט פּאַלסיז קענען געבן די טראַנסמיסיע אָפּטיקס אַ מער דויפעק געדויער ווי די ימיטיד דורךלאַזער סיסטעמען. קאַמפּאָונאַנץ מיט נידעריקער פריקוואַנסיז (ד"ה מער ווייוולענגטס) פּראַפּאַגייט פאַסטער ווי קאַמפּאָונאַנץ מיט העכער פריקוואַנסיז (ד"ה קירצער ווייוולענגטס). ווי דער דויפס גייט אדורך מער און מער מאטעריע, וועט די כוואלענגלענג אינעם פאלס זיך ווייטער פארלענגערן אין דער צייט. פֿאַר קירצער דוירעס פון דויפעק, און דעריבער ברייט באַנדווידטס, די ווירקונג איז ווייַטער יגזאַדזשערייטיד און קענען פירן צו אַ באַטייטיק פאַרקריפּלט דיסטאָרשאַן פון די דויפעק צייט.

ולטראַפאַסט לאַזער אַפּלאַקיישאַנז
ספּעקטראַסקאָפּי
זינט די אַדווענט פון אַלטראַפאַסט לאַזער קוואלן, ספּעקטראָסקאָפּי איז געווען איינער פון זייער הויפּט אַפּלאַקיישאַן געביטן. דורך רידוסינג די דויפעק פון די דויפעק צו פעמטאָסעקאָנדס אָדער אפילו אַטטאָסעקאָנדס, דינאַמיש פּראַסעסאַז אין פיזיק, כעמיע און ביאָלאָגי וואָס זענען כיסטאָריקלי אוממעגלעך צו אָבסערווירן, קענען איצט זיין אַטשיווד. איינער פון די שליסל פּראַסעסאַז איז אַטאָמישע באַוועגונג, און די אָבסערוואַציע פון ​​​​אַטאָמישע באַוועגונג האט ימפּרוווד די וויסנשאפטלעכע פארשטאנד פון פונדאַמענטאַל פּראַסעסאַז אַזאַ ווי מאָלעקולאַר ווייבריישאַן, מאָלעקולאַר דיססאָסיאַטיאָן און ענערגיע אַריבערפירן אין פאָטאָסינטעטיק פּראָטעינס.

ביאָימאַגינג
שפּיץ-מאַכט אַלטראַפאַסט לייזערז שטיצן ניט-לינעאַר פּראַסעסאַז און פֿאַרבעסערן האַכלאָטע פֿאַר בייאַלאַדזשיקאַל ימידזשינג, אַזאַ ווי מולטי-פאָטאָן מיקראָסקאָפּי. אין אַ מולטי-פאָטאָן סיסטעם, אין סדר צו דזשענערייט אַ ניט-לינעאַר סיגנאַל פון אַ בייאַלאַדזשיקאַל מיטל אָדער פלורעסאַנט ציל, צוויי פאָוטאַנז מוזן אָוווערלאַפּ אין פּלאַץ און צייט. דער ניט-לינעאַר מעקאַניזאַם ימפּרוווז ימידזשינג האַכלאָטע דורך באטייטיק רידוסינג הינטערגרונט פלואָרעססענסע סיגנאַלז וואָס פּלאָגן שטודיום פון איין-פאָטאָן פּראַסעסאַז. די סימפּלאַפייד סיגנאַל הינטערגרונט איז ילאַסטרייטיד. דער קלענערער עקסייטיישאַן געגנט פון די מולטיפאָטאָאָן מיקראָסקאָפּ אויך פּריווענץ פאָטאָטאָקסיסיטי און מינאַמייזאַז שעדיקן צו די מוסטער.

פיגורע 1: אַ ביישפּיל דיאַגראַמע פון ​​אַ שטראַל דרך אין אַ מאַלטי-פאָטאָן מיקראָסקאָפּ עקספּערימענט

לאַזער מאַטעריאַל פּראַסעסינג
ולטראַפאַסט לאַזער קוואלן האָבן אויך רעוואַלושאַנייזד לאַזער מיקראָמאַשינינג און מאַטעריאַל פּראַסעסינג רעכט צו דער יינציק וועג אַז אַלטראַסאָרץ פּאַלסיז ינטעראַקט מיט מאַטעריאַלס. ווי דערמאנט פריער, ווען דיסקאַסינג LDT, די ולטראַפאַסט דויפעק געדויער איז פאַסטער ווי די צייט וואָג פון היץ דיפיוזשאַן אין די לאַטאַס פון דעם מאַטעריאַל. ולטראַפאַסט לייזערז פּראָדוצירן אַ פיל קלענערער היץ-אַפעקטאַד זאָנע ווינאַנאָסעקאָנד פּולסעד לייזערז, ריזאַלטינג אין נידעריקער ינסיזשאַן לאָססעס און מער גענוי מאַשינינג. דער פּרינציפּ איז אויך אָנווענדלעך צו מעדיציניש אַפּלאַקיישאַנז, ווו די געוואקסן פּינטלעכקייַט פון ולטראַפאַרט-לייזער קאַטינג העלפּס רעדוצירן שעדיקן צו אַרומיק געוועב און ימפּרוווז דער פּאַציענט דערפאַרונג בעשאַס לאַזער כירורגיע.

אַטטאָסעקאַנד פּאַלסיז: די צוקונפֿט פון ולטראַפאַסט לייזערז
ווי פאָרשונג האלט צו שטייַגן ולטראַפאַסט לייזערז, נייַע און ימפּרוווד ליכט קוואלן מיט קירצער דוירעס פון דויפעק זענען דעוועלאָפּעד. צו באַקומען ינסייט אין פאַסטער גשמיות פּראַסעסאַז, פילע ריסערטשערז פאָוקיסינג אויף די דור פון אַטטאָסעקאַנד פּאַלסיז - וועגן 10-18 s אין די עקסטרעם אַלטראַווייאַליט (XUV) ווייוולענגט קייט. אַטטאָסעקאַנד פּאַלסיז לאָזן די טראַקינג פון עלעקטראָן באַוועגונג און פֿאַרבעסערן אונדזער פארשטאנד פון עלעקטראָניש סטרוקטור און קוואַנטום מאַקאַניקס. כאָטש די ינאַגריישאַן פון XUV attosecond לייזערז אין ינדאַסטרי פּראַסעסאַז האט נאָך צו מאַכן באַטייַטיק פּראָגרעס, אָנגאָינג פאָרשונג און אַדוואַנטידזשיז אין דעם פעלד וועט כּמעט זיכער שטופּן דעם טעכנאָלאָגיע אויס פון די לאַב און אין מאַנופאַקטורינג, ווי איז געווען דער פאַל מיט פעמטאָסעקאָנד און פּיקאָסעקאַנד.לאַזער קוואלן.