ସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ସାରାଂଶ

ର ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ବିବରଣୀସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକ

ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ସବୁଠାରୁ ସିଧାସଳଖ ଉପାୟଲେଜର୍ପଲ୍ସ ହେଉଛି ନିରନ୍ତର ଲେଜରର ବାହାରେ ଏକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଯୋଡିବା। ଏହି ପଦ୍ଧତିଟି ସବୁଠାରୁ ଦ୍ରୁତ ପିକୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଯଦିଓ ସରଳ, କିନ୍ତୁ ଅପଚୟ ଆଲୋକ ଶକ୍ତି ଏବଂ ସର୍ବାଧିକ ଶକ୍ତି ନିରନ୍ତର ଆଲୋକ ଶକ୍ତିକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିପାରିବ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ଲେଜର ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ଏକ ଅଧିକ ଦକ୍ଷ ଉପାୟ ହେଉଛି ଲେଜର ଗହ୍ବରରେ ମଡ୍ୟୁଲେଟ କରିବା, ପଲ୍ସ ଟ୍ରେନର ଅଫ-ଟାଇମରେ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ କରିବା ଏବଂ ଏହାକୁ ସମୟରେ ମୁକ୍ତ କରିବା। ଲେଜର ଗହ୍ବର ମଡ୍ୟୁଲେଟ ମାଧ୍ୟମରେ ପଲ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଚାରୋଟି ସାଧାରଣ କୌଶଳ ହେଉଛି ଲାଭ ସ୍ୱିଚିଂ, Q-ସୁଇଚିଂ (କ୍ଷତି ସ୍ୱିଚିଂ), ଗହ୍ବର ଖାଲି କରିବା ଏବଂ ମୋଡ-ଲକିଂ।

ପମ୍ପ ଶକ୍ତିକୁ ମଡ୍ୟୁଲେଟ୍ କରି ଲାଭ ସ୍ୱିଚ୍ ଛୋଟ ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲାଭ-ସ୍ୱିଚ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜରଗୁଡ଼ିକ କରେଣ୍ଟ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଦ୍ୱାରା କିଛି ନାନୋସେକେଣ୍ଡରୁ ଶହେ ପିକୋସେକେଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ଯଦିଓ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି କମ୍, ଏହି ପଦ୍ଧତି ବହୁତ ନମନୀୟ, ଯେପରିକି ଆଡଜଷ୍ଟେବଲ୍ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥ ପ୍ରଦାନ କରିବା। 2018 ମସିହାରେ, ଟୋକିଓ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଗବେଷକମାନେ ଏକ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଲାଭ-ସ୍ୱିଚ୍ ହୋଇଥିବା ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜର ରିପୋର୍ଟ କରିଥିଲେ, ଯାହା 40 ବର୍ଷର ବୈଷୟିକ ବାଧାରେ ଏକ ସଫଳତାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରିଥିଲା।

ସାଧାରଣତଃ Q-ସୁଇଚ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାନୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଗହ୍ବରରେ ଅନେକ ରାଉଣ୍ଡ ଟ୍ରିପ୍ ରେ ନିର୍ଗତ ହୁଏ, ଏବଂ ସିଷ୍ଟମର ଆକାର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି ଅନେକ ମିଲିଜୁଲ୍ ରୁ ଅନେକ ଜୁଲ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ। ମଧ୍ୟମ ଶକ୍ତି (ସାଧାରଣତଃ 1 μJ ତଳେ) ପିକୋସେକେଣ୍ଡ ଏବଂ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ ମୁଖ୍ୟତଃ ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଲେଜର ରେଜୋନେଟରରେ ଗୋଟିଏ କିମ୍ବା ଅଧିକ ଅଲ୍ଟ୍ରାସର୍ଟ ପଲ୍ସ ଅଛି ଯାହା ନିରନ୍ତର ଭାବରେ ଗତି କରେ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ଅନ୍ତଃକ୍ୟାଭିଟି ପଲ୍ସ ଆଉଟପୁଟ୍ କପଲିଂ ମିରର୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ପଲ୍ସ ପ୍ରସାରିତ କରେ, ଏବଂ ପୁନଃଆବୃତ୍ତି ସାଧାରଣତଃ 10 MHz ଏବଂ 100 GHz ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ। ନିମ୍ନରେ ଥିବା ଚିତ୍ରଟି ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସାଧାରଣ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା (ANDi) ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ସଲିଟନ୍ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଦର୍ଶାଉଛି।ଫାଇବର ଲେଜର ଡିଭାଇସ୍, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ ଅଧିକାଂଶ ଥର୍ଲାବ୍ସ ମାନକ ଉପାଦାନ (ଫାଇବର, ଲେନ୍ସ, ମାଉଣ୍ଟ ଏବଂ ବିସ୍ଥାପନ ଟେବୁଲ୍) ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ ହୋଇପାରିବ।

ଗହ୍ବର ଖାଲି କରିବା କୌଶଳ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବQ-ସ୍ୱିଚ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜରଗୁଡ଼ିକକମ୍ ରିଫ୍ରେକ୍ୱିନ୍ସି ସହିତ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଛୋଟ ପଲ୍ସ ଏବଂ ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର ପାଇବା।

ସମୟ ଡୋମେନ୍ ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡୋମେନ୍ ପଲ୍ସ
ସମୟ ସହିତ ନାଡ଼ିର ରେଖୀୟ ଆକୃତି ସାଧାରଣତଃ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ସରଳ ଏବଂ ଗୌସିଆନ୍ ଏବଂ ସେକ୍² କାର୍ଯ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇପାରେ। ନାଡ଼ି ସମୟ (ନାଡ଼ି ପ୍ରସ୍ଥ ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ଜଣାଶୁଣା) ସାଧାରଣତଃ ଅଧା-ଉଚ୍ଚତା ପ୍ରସ୍ଥ (FWHM) ମୂଲ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ହୁଏ, ଅର୍ଥାତ୍, ଯେଉଁ ପ୍ରସ୍ଥ ଉପରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ଅତି କମରେ ଶିଖର ଶକ୍ତିର ଅଧା ଅଟେ; Q-ସୁଇଚ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର ନାନୋସେକେଣ୍ଡ ଛୋଟ ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରେ
ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜରଗୁଡ଼ିକ ଦଶ ପିକୋସେକେଣ୍ଡରୁ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କ୍ରମରେ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସ (USP) ଉତ୍ପାଦନ କରନ୍ତି। ହାଇ-ସ୍ପିଡ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କେବଳ ଦଶ ପିକୋସେକେଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ମାପ କରିପାରିବ, ଏବଂ ଛୋଟ ପଲ୍ସଗୁଡ଼ିକୁ କେବଳ ଅଟୋକୋରେଲେଟର, FROG ଏବଂ SPIDER ଭଳି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସହିତ ମାପ କରାଯାଇପାରିବ। ନାନୋସେକେଣ୍ଡ କିମ୍ବା ଅଧିକ ପଲ୍ସ ଯାତ୍ରା କରିବା ସମୟରେ ସେମାନଙ୍କର ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥକୁ କ୍ୱଚିତ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ, ଏପରିକି ଦୀର୍ଘ ଦୂରତାରେ ମଧ୍ୟ, ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସ ବିଭିନ୍ନ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇପାରେ:

ବିସ୍ତାର ଫଳରେ ଏକ ବଡ଼ ପଲ୍ସ ପ୍ରସାରିତ ହୋଇପାରେ, କିନ୍ତୁ ବିପରୀତ ବିସ୍ତାର ସହିତ ପୁନଃସଙ୍କୁଚିତ କରାଯାଇପାରିବ। ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ର ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ କିପରି ଥୋର୍ଲାବ୍ସ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ କମ୍ପ୍ରେସର ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ବିସ୍ତାର ପାଇଁ କ୍ଷତିପୂରଣ ଦିଏ।

ସାଧାରଣତଃ ଅଣରେଖୀୟତା ସିଧାସଳଖ ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ ନାହିଁ, କିନ୍ତୁ ଏହା ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍କୁ ବିସ୍ତାର କରେ, ଯାହା ପ୍ରସାରଣ ସମୟରେ ପଲ୍ସକୁ ବିସ୍ତାର କରିବା ପାଇଁ ଅଧିକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ କରିଥାଏ। ସୀମିତ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ସହିତ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଲାଭ ମାଧ୍ୟମ ସମେତ ଯେକୌଣସି ପ୍ରକାରର ଫାଇବର, ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ କିମ୍ବା ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସର ଆକୃତିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ, ଏବଂ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ହ୍ରାସ ସମୟକୁ ବିସ୍ତାରିତ କରିପାରେ; ଏପରି ମଧ୍ୟ ପରିସ୍ଥିତି ଅଛି ଯେଉଁଠାରେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ହୋଇଗଲେ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ଚିପ୍ ହୋଇଥିବା ପଲ୍ସର ପଲ୍ସର ପ୍ରସ୍ଥ ଛୋଟ ହୋଇଯାଏ।