ଅନନ୍ୟ ଅଲଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜର ପ୍ରଥମ ଭାଗ

ଅନନ୍ୟଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜରପ୍ରଥମ ଭାଗ

ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟର ଅନନ୍ୟ ଗୁଣଲେଜର୍
ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସ ଅବଧି ଏହି ସିଷ୍ଟମଗୁଡ଼ିକୁ ଅନନ୍ୟ ଗୁଣ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଲମ୍ବା-ପଲ୍ସ କିମ୍ବା ନିରନ୍ତର-ତରଙ୍ଗ (CW) ଲେଜରଠାରୁ ପୃଥକ କରେ। ଏପରି ଏକ ଛୋଟ ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ, ଏକ ବିସ୍ତୃତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଆବଶ୍ୟକ। ପଲ୍ସ ଆକୃତି ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଅବଧିର ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସର୍ବନିମ୍ନ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ସାଧାରଣତଃ, ଏହି ସମ୍ପର୍କକୁ ସମୟ-ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଉତ୍ପାଦ (TBP) ପରି ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି, ଯାହା ଅନିଶ୍ଚିତତା ନୀତିରୁ ପ୍ରାପ୍ତ। ଗାଉସିଆନ୍ ପଲ୍ସର TBP ନିମ୍ନଲିଖିତ ସୂତ୍ର ଦ୍ୱାରା ଦିଆଯାଇଛି: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ହେଉଛି ପଲ୍ସ ଅବଧି ଏବଂ Δv ହେଉଛି ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍। ମୂଳତଃ, ସମୀକରଣଟି ଦର୍ଶାଏ ଯେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଏବଂ ପଲ୍ସ ଅବଧି ମଧ୍ୟରେ ଏକ ବିପରୀତ ସମ୍ପର୍କ ଅଛି, ଅର୍ଥାତ୍ ପଲ୍ସର ଅବଧି ହ୍ରାସ ପାଇବା ସହିତ, ସେହି ପଲ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଚିତ୍ର 1 ଅନେକ ଭିନ୍ନ ପଲ୍ସ ଅବଧିକୁ ସମର୍ଥନ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସର୍ବନିମ୍ନ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଦର୍ଶାଏ।

ଚିତ୍ର ୧: ସମର୍ଥନ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସର୍ବନିମ୍ନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ଲେଜର ପଲ୍ସ୧୦ ps (ସବୁଜ), ୫୦୦ fs (ନୀଳ), ଏବଂ ୫୦ fs (ଲାଲ) ର

ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜରର ବୈଷୟିକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକ
ଆପଣଙ୍କ ସିଷ୍ଟମରେ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଶସ୍ତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍, ସର୍ବାଧିକ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଛୋଟ ପଲ୍ସ ଅବଧି ସଠିକ୍ ଭାବରେ ପରିଚାଳିତ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ। ପ୍ରାୟତଃ, ଏହି ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକର ଏକ ସରଳ ସମାଧାନ ହେଉଛି ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଶସ୍ତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଆଉଟପୁଟ୍। ଯଦି ଆପଣ ପୂର୍ବରୁ ମୁଖ୍ୟତଃ ଲମ୍ବା ପଲ୍ସ କିମ୍ବା ନିରନ୍ତର-ତରଙ୍ଗ ଲେଜର ବ୍ୟବହାର କରିସାରିଛନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣଙ୍କର ବିଦ୍ୟମାନ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଷ୍ଟକ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ପଲ୍ସର ପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ପ୍ରତିଫଳିତ କିମ୍ବା ପ୍ରସାରିତ କରିପାରିବ ନାହିଁ।

ଲେଜର କ୍ଷତି ସୀମା
ଅଧିକ ପାରମ୍ପରିକ ଲେଜର ଉତ୍ସ ତୁଳନାରେ ଅଲଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଅପ୍ଟିକ୍ସରେ ଲେଜର କ୍ଷତି ସୀମା (LDT) ଯଥେଷ୍ଟ ଭିନ୍ନ ଏବଂ ନେଭିଗେଟ କରିବା ଅଧିକ କଷ୍ଟକର। ଯେତେବେଳେ ଅପ୍ଟିକ୍ସ ପାଇଁ ପ୍ରଦାନ କରାଯାଏନାନୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସଡ୍ ଲେଜର୍, LDT ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ 5-10 J/cm2 କ୍ରମରେ ଥାଏ। ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଅପ୍ଟିକ୍ସ ପାଇଁ, ଏହି ପରିମାଣର ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ ଅଶୁଣା, କାରଣ LDT ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ <1 J/cm2 କ୍ରମରେ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ, ସାଧାରଣତଃ 0.3 J/cm2 ପାଖାପାଖି। ବିଭିନ୍ନ ପଲ୍ସ ଅବଧି ଅଧୀନରେ LDT ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେଉଛି ପଲ୍ସ ଅବଧି ଉପରେ ଆଧାରିତ ଲେଜର କ୍ଷତି ଯନ୍ତ୍ରର ଫଳାଫଳ। ନାନୋସେକେଣ୍ଡ ଲେଜର କିମ୍ବା ତା'ଠାରୁ ଅଧିକ ସମୟ ପାଇଁସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକ, କ୍ଷତି ଘଟାଉଥିବା ମୁଖ୍ୟ ଯନ୍ତ୍ର ହେଉଛି ତାପଜ ଗରମ। ଏହାର ଆବରଣ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକଆକସ୍ମିକ ଫୋଟନଗୁଡ଼ିକୁ ଶୋଷଣ କରି ସେମାନଙ୍କୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କରନ୍ତୁ। ଏହା ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ଫଟିକ ଜାଲିର ବିକୃତି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ, ଫାଟିବା, ତରଳିବା ଏବଂ ଜାଲିର ଚାପ ହେଉଛି ଏଗୁଡ଼ିକର ସାଧାରଣ ତାପଜ କ୍ଷତି ପ୍ରକ୍ରିୟା।ଲେଜର ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକ.

ତଥାପି, ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜର ପାଇଁ, ଲେଜରରୁ ସାମଗ୍ରୀ ଜାଲିକୁ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତରର ସମୟ ସ୍କେଲ ଅପେକ୍ଷା ପଲ୍ସ ଅବଧି ଦ୍ରୁତ, ତେଣୁ ତାପଜ ପ୍ରଭାବ ଲେଜର-ପ୍ରେରିତ କ୍ଷତିର ମୁଖ୍ୟ କାରଣ ନୁହେଁ। ଏହା ବଦଳରେ, ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଲେଜରର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ଶକ୍ତି କ୍ଷତି ଯନ୍ତ୍ରକୁ ବହୁ-ଫୋଟନ୍ ଅବଶୋଷଣ ଏବଂ ଆୟନାଇଜେସନ ଭଳି ଅଣ-ରେଖୀୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପରିଣତ କରେ। ଏହି କାରଣରୁ ଏକ ନାନୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସର LDT ରେଟିଂକୁ ଏକ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ପଲ୍ସର ସହିତ ସଙ୍କୁଚିତ କରିବା ସମ୍ଭବ ନୁହେଁ, କାରଣ କ୍ଷତିର ଭୌତିକ ଯନ୍ତ୍ର ଭିନ୍ନ। ତେଣୁ, ସମାନ ବ୍ୟବହାର ପରିସ୍ଥିତିରେ (ଯଥା, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ, ପଲ୍ସ ଅବଧି ଏବଂ ପୁନରାବୃତ୍ତି ହାର), ଯଥେଷ୍ଟ ଉଚ୍ଚ LDT ରେଟିଂ ସହିତ ଏକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସ୍ ଆପଣଙ୍କ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସ୍ ହେବ। ବିଭିନ୍ନ ପରିସ୍ଥିତିରେ ପରୀକ୍ଷିତ ଅପ୍ଟିକ୍ସ ସିଷ୍ଟମରେ ସମାନ ଅପ୍ଟିକ୍ସର ପ୍ରକୃତ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ ନାହିଁ।

ଚିତ୍ର ୧: ବିଭିନ୍ନ ପଲ୍ସ ଅବଧି ସହିତ ଲେଜର ପ୍ରେରିତ କ୍ଷତିର ଯନ୍ତ୍ରପାତି