Hindura umuvuduko w'ijwi rya laser rigufi cyane

Hindura umuvuduko w'itera ry'umutima (pulse) ryalaser ifite imbaraga nyinshi cyane kandi ngufi cyane

Muri rusange, laser ngufi cyane yerekeza ku mirasire ya laser ifite ubugari bwa pulse bwa mirongo n'amagana ya femtoseconds, imbaraga za terawatts na petawatts, kandi ubukana bw'urumuri rwayo bwimbitse burenga 1018 W/cm2. Laser ngufi cyane hamwe n'isoko ryayo rya super radiation hamwe n'isoko ry'ingufu nyinshi bifite akamaro kanini mu bikorwa byinshi by'ibanze by'ubushakashatsi nka fiziki y'ingufu nyinshi, fiziki y'ingufu, fiziki ya plasma, fiziki ya kirimbuzi na astrophysics, kandi umusaruro w'ubushakashatsi bwa siyansi ushobora gufasha inganda zikora ikoranabuhanga rihanitse, ubuzima bw'ubuvuzi, ingufu z'ibidukikije n'umutekano w'igihugu. Kuva aho ikoranabuhanga rya chirped pulse amplification ryatangiriye mu 1985, havutse watt ya mbere ku isi.laserMu 1996 no kurangiza gukoresha laser ya mbere ku isi ifite watt 10 mu 2017, intego ya laser ya super ultra-short mu bihe byashize ahanini yari ukugira ngo haboneke "urumuri rwinshi cyane". Mu myaka ya vuba aha, ubushakashatsi bwagaragaje ko mu gihe cyo gukomeza gukoresha super laser pulses, niba umuvuduko wo kohereza pulse wa laser ya super ultra-short ushobora kugenzurwa, bishobora kuzana umusaruro wikubye kabiri hamwe n'igice cy'imbaraga mu bikorwa bimwe na bimwe, byitezwe ko bizagabanya urwego rwa super ultra-short.ibikoresho bya laser, ariko kunoza ingaruka zabyo mu bushakashatsi bwa fiziki ya laser yo mu rwego rwo hejuru.

Kugoreka kw'impyiko imbere ya laser ifite imbaraga nyinshi cyane
Kugira ngo ubone imbaraga nyinshi ku ngufu nke, ubugari bw'umuvuduko bugabanuka bukagera kuri 20 ~ 30 femtosegonda binyuze mu kongera umuvuduko w'umuvuduko w'amashanyarazi. Ingufu z'umuvuduko w'amashanyarazi wa laser ya 10-beak-watt ultra-short ni hafi joules 300, kandi urwego ruto rw'ibyangiritse bya compressor grating rutuma muri rusange umuvuduko w'umuvuduko urenga mm 300. Umuvuduko w'umuvuduko ufite ubugari bwa 20 ~ 30 femtosegonda n'umuvuduko wa mm 300 biroroshye gutwara spatiotemporal coupling distortion, cyane cyane spatiotemporal front. Ishusho ya 1 (a) yerekana spatio-temporal spatio-temporal front n'inyuma y'inyuma biterwa no gutatana k'uruhare rw'umuvuduko, naho iya mbere igaragaza "spatio-temporal tilt" ugereranije n'iya nyuma. Ikindi ni "curvature of space-time" iterwa na sisitemu ya lens. Ishusho ya 1 (b) igaragaza ingaruka z'imbere y'umuvuduko mwiza, imbere y'umuvuduko ugororotse n'imbere y'umuvuduko ugonze ku kugongana kw'urumuri ku ntego. Kubera iyo mpamvu, ubukana bw'urumuri rwibandwaho buragabanuka cyane, ibyo bikaba bidafasha cyane gukoresha laser ya super ultra-short mu murima.

ISHUSHO YA 1 (a) uburyo imbere y'umuvuduko w'amaraso ihinduka bitewe na prism n'urukuta, na (b) ingaruka zo kugoreka imbere y'umuvuduko w'amaraso ku busitani bw'urumuri rw'umwanya ku ntego

Kugenzura umuvuduko w'amajwi y'amajwi y'amajwi akomeye cyanelaser ngufi cyane
Kuri ubu, imirasire ya Bessel ikorwa na conical superposition y'imiraba y'indege yagaragaje akamaro kayo muri fiziki ya laser yo mu butaka bunini. Niba icyuma gishyushye gifite axisymmetric pulse front distribution, ubukana bw'ubunini bw'igipimo cya X-ray wave pack nk'uko bigaragara ku Ishusho ya 2 bushobora kuba superluminal ihoraho, subluminal ihoraho, superluminal yihuta, na subluminal yagabanutse. Ndetse no guhuza indorerwamo n'urumuri rw'ikirere rwo mu bwoko bwa phase type modulator bishobora gutanga imiterere y'ahantu n'igihe by'imbere y'umutima, hanyuma bigatanga umuvuduko wo kohereza ugenzurwa. Ingaruka zavuzwe haruguru hamwe n'ikoranabuhanga ryayo ryo guhindura imiterere bishobora guhindura "ihindagurika" ry'imbere y'umutima mo "control" y'imbere y'umutima, hanyuma bigashyira mu bikorwa intego yo guhindura umuvuduko wo kohereza wa laser ikomeye cyane.

ISHUSHO YA 2 (a) umuvuduko uhoraho uruta urumuri, (b) umuvuduko uhoraho uruta urumuri, (c) umuvuduko wihuta uruta urumuri, na (d) imivuduko y'urumuri rudakomeye iterwa no guhagarara neza iherereye hagati mu gace ka superposition

Nubwo kuvumbura uburyo bwo kugoreka imbere y’amajwi (pulse front distortion) ari kare kurusha uburyo bwo kugoreka imbere y’amajwi (super ultra-short laser), byakunze kwibazwaho cyane hamwe n’iterambere rya laser igufi cyane. Hashize igihe kinini, ntabwo bifasha kugera ku ntego nyamukuru ya laser igufi cyane - imbaraga z’urumuri rwinshi, kandi abashakashatsi bakomeje gukora kugira ngo bahagarike cyangwa bakureho uburyo butandukanye bwo kugoreka imbere y’amajwi. Muri iki gihe, iyo "pulse front distortion" yahindutse "igenzura ry’imbere ry’amajwi", yageze ku igenzura ry’umuvuduko wo kohereza amajwi ya laser igufi cyane, itanga uburyo bushya n’amahirwe mashya yo gukoresha laser igufi cyane muri fiziki ya laser ikomeye.