Laser uwch-gyflymar gyfer gwyddoniaeth attosecond
Ar hyn o bryd, mae pylsau attosecond yn cael eu cael yn bennaf trwy gynhyrchu harmonig uchel-drefn (HHG) wedi'i yrru gan feysydd cryf. Gellir deall hanfod eu cynhyrchu fel electronau'n cael eu hïoneiddio, eu cyflymu, a'u hailgyfuno gan faes trydan laser cryf i ryddhau egni, a thrwy hynny allyrru pylsau attosecond XUV.
Felly, mae allbwn attosecond yn hynod sensitif i led y pwls, yr egni, y donfedd, a chyfradd ailadrodd ylaser gyrru(Laser cyflym iawn): mae lled pwls byrrach yn fuddiol ar gyfer ynysu pwlsau attosecond, mae egni uwch yn gwella ïoneiddio ac effeithlonrwydd, mae tonfedd hirach yn codi egni torri ond yn lleihau effeithlonrwydd trosi yn sylweddol, ac mae cyfradd ailadrodd uwch yn gwella cymhareb signal-i-sŵn ond mae wedi'i chyfyngu gan egni pwls sengl. Mae gan wahanol gymwysiadau (megis microsgopeg electron, sbectrosgopeg amsugno pelydr-X, cyfrif cyd-ddigwyddiadau, ac ati) wahanol bwyslais ar fynegai pwls attosecond, sy'n cyflwyno gofynion gwahaniaethol a chynhwysfawr ar gyfer gyrru laserau. Mae gwella perfformiad laserau gyrru yn hanfodol i'w ddefnyddio mewn gwyddoniaeth attosecond.
Pedwar llwybr technolegol craidd i wella perfformiad laserau gyrru (laser cyflym iawn)
1. Ynni uwch: Wedi'i gynllunio i oresgyn effeithlonrwydd trosi isel HHG a chael pylsau attosecond trwybwn uchel. Mae'r esblygiad technolegol wedi symud o fwyhaduron pwls sibrydion traddodiadol (CPA) i'r teulu mwyhaduron parametrig optegol, gan gynnwys mwyhaduron pwls sibrydion parametrig optegol (OPCPA), OPA sibrydion deuol (DC-OPA), OPA parth amledd (FOPA), ac OPCPA cyfatebu cwasi-gyfnod (QPCPA). Cyfuno ymhellach dechnegau synthesis trawst cydlynol (CBC) ac fwyhaduron hollti pwls (DPA) i oresgyn cyfyngiadau ffisegol mwyhaduron sianel sengl, megis effeithiau thermol a difrod anlinellol, a chyflawni allbwn ynni lefel Joule.
2. Lled pwls byrrach: Wedi'i gynllunio i gynhyrchu pwlsau attosecond ynysig y gellir eu defnyddio i ddadansoddi dynameg electronig, gan ofyn am ychydig neu hyd yn oed bwlsau gyrru is-gyfnodol a chyfnod amlen cludwr sefydlog (CEP). Mae'r prif dechnolegau'n cynnwys defnyddio technegau ôl-gywasgu anlinellol fel ffibr craidd gwag (HCF), ffilm denau aml (MPSC), a cheudod aml-sianel (MPC) i gywasgu lled pwls i hydoedd byr iawn. Mesurir sefydlogrwydd CEP gan ddefnyddio interferomedr f-2f a'i gyflawni trwy adborth gweithredol/porthiant ymlaen (megis AOFS, AOPDF) neu fecanweithiau hunansefydlogi holl-optegol goddefol yn seiliedig ar brosesau gwahaniaeth amledd.
3. Tonfedd hirach: Wedi'i gynllunio i wthio egni ffoton attosecond i'r band "ffenestr ddŵr" ar gyfer delweddu biofoleciwlau. Y tri phrif lwybr technolegol yw:
Mwyhadur parametrig optegol (OPA) a'i gasgliad: Dyma'r ateb prif ffrwd yn yr ystod tonfedd 1-5 μ m, gan ddefnyddio crisialau fel BiBO3 a MgO: LN; >Mae angen crisialau fel ZGP a LiGaS2 ar gyfer y band tonfedd 5 μ m.
Cynhyrchu Amledd Gwahaniaethol (DFG) ac Amledd Gwahaniaethol Mewn-Pwls (IPDFG): gall ddarparu sefydlogrwydd CEP goddefol i ffynonellau hadau.
Mae technoleg laser uniongyrchol, fel laserau chalcogenid wedi'u dopio â metel trawsnewid Cr:ZnS/Se, yn cael ei hadnabod fel y "saffir titaniwm is-goch canol" ac mae ganddi fanteision strwythur cryno ac effeithlonrwydd uchel.
4. Cyfradd ailadrodd uwch: wedi'i anelu at wella cymhareb signal-i-sŵn ac effeithlonrwydd caffael data, a mynd i'r afael â chyfyngiadau effeithiau gwefr gofod. Dau brif lwybr:
Technoleg ceudod wedi'i gwella gan atseiniol: mae defnyddio ceudodau atseiniol manwl gywir i wella pŵer brig pylsau amledd ailadroddus lefel megahertz i yrru HHG, wedi'i gymhwyso mewn meysydd fel cribau amledd XUV, ond mae cynhyrchu pylsau attosecond ynysig yn dal i beri heriau.
Cyfradd ailadrodd uchel alaser pŵer uchelMae gyriant uniongyrchol, gan gynnwys OPCPA, CPA ffibr ynghyd ag ôl-gywasgu anlinellol, ac osgiliadur ffilm denau, wedi cyflawni cynhyrchu pwls attosecond ynysig ar gyfradd ailadrodd o 100 kHz.
Amser postio: Mawrth-16-2026