ឡាស៊ែរលឿនបំផុតតែមួយគត់ ផ្នែកទីមួយ

ប្លែកឡាស៊ែរលឿនបំផុតផ្នែកទីមួយ

លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់ ultrafastឡាស៊ែរ
រយៈពេលជីពចរខ្លីបំផុតនៃឡាស៊ែរលឿនបំផុតផ្តល់ឱ្យប្រព័ន្ធទាំងនេះនូវលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសដែលសម្គាល់ពួកវាពីឡាស៊ែរជីពចរវែង ឬឡាស៊ែររលកបន្ត (CW)។ ដើម្បីបង្កើតជីពចរខ្លីបែបនេះ តម្រូវឱ្យមានកម្រិតបញ្ជូនវិសាលគមធំទូលាយ។ រូបរាងជីពចរ និងរលកកណ្តាលកំណត់កម្រិតបញ្ជូនអប្បបរមាដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើតជីពចរនៃរយៈពេលជាក់លាក់មួយ។ ជាធម្មតា ទំនាក់ទំនងនេះត្រូវបានពិពណ៌នាទាក់ទងនឹងផលិតផលកម្រិតបញ្ជូនពេលវេលា (TBP) ដែលបានមកពីគោលការណ៍ភាពមិនប្រាកដប្រជា។ TBP នៃជីពចរហ្គោសៀនត្រូវបានផ្តល់ដោយរូបមន្តដូចខាងក្រោម៖ TBPGaussian = ΔτΔν≈0.441
Δτ គឺជារយៈពេលជីពចរ និង Δv គឺជាកម្រិតបញ្ជូនប្រេកង់។ តាមពិតទៅ សមីការបង្ហាញថា មានទំនាក់ទំនងបញ្ច្រាសរវាងកម្រិតបញ្ជូនវិសាលគម និងរយៈពេលជីពចរ មានន័យថា នៅពេលដែលរយៈពេលនៃជីពចរថយចុះ កម្រិតបញ្ជូនដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើតជីពចរនោះកើនឡើង។ រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីកម្រិតបញ្ជូនអប្បបរមាដែលត្រូវការដើម្បីគាំទ្ររយៈពេលជីពចរផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។

រូបភាពទី 1: កម្រិតបញ្ជូនវិសាលគមអប្បបរមាដែលត្រូវការដើម្បីគាំទ្រជីពចរឡាស៊ែរនៃ 10 ps (បៃតង), 500 fs (ខៀវ) និង 50 fs (ក្រហម)

បញ្ហាប្រឈមបច្ចេកទេសនៃឡាស៊ែរលឿនបំផុត
កម្រិតបញ្ជូនវិសាលគមធំទូលាយ ថាមពលកំពូល និងរយៈពេលជីពចរខ្លីនៃឡាស៊ែរលឿនបំផុតត្រូវតែគ្រប់គ្រងឱ្យបានត្រឹមត្រូវនៅក្នុងប្រព័ន្ធរបស់អ្នក។ ជាញឹកញាប់ ដំណោះស្រាយដ៏សាមញ្ញបំផុតមួយចំពោះបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះគឺទិន្នផលវិសាលគមទូលំទូលាយនៃឡាស៊ែរ។ ប្រសិនបើអ្នកធ្លាប់ប្រើឡាស៊ែរជីពចរ ឬឡាស៊ែររលកបន្តយូរជាងនេះពីមុន ស្តុកសមាសធាតុអុបទិកដែលមានស្រាប់របស់អ្នកប្រហែលជាមិនអាចឆ្លុះបញ្ចាំង ឬបញ្ជូនកម្រិតបញ្ជូនពេញលេញនៃជីពចរលឿនបំផុតបានទេ។

កម្រិត​នៃ​ការ​ខូចខាត​ដោយ​ឡាស៊ែរ
អុបទិកលឿនបំផុតក៏មានកម្រិតខូចខាតឡាស៊ែរ (LDT) ខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ និងពិបាករុករកជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រភពឡាស៊ែរធម្មតា។ នៅពេលដែលអុបទិកត្រូវបានផ្តល់ជូនសម្រាប់ឡាស៊ែរជីពចរណាណូវិនាទីតម្លៃ LDT ជាធម្មតាមានលំដាប់លំដោយ 5-10 J/cm2។ សម្រាប់អុបទិកលឿនបំផុត តម្លៃនៃទំហំនេះគឺស្ទើរតែមិនធ្លាប់ឮពីមុនមកទេ ព្រោះតម្លៃ LDT ទំនងជាមានលំដាប់លំដោយ <1 J/cm2 ជាធម្មតាជិតដល់ 0.3 J/cm2។ ការប្រែប្រួលសំខាន់នៃទំហំ LDT ក្រោមរយៈពេលជីពចរផ្សេងៗគ្នាគឺជាលទ្ធផលនៃយន្តការខូចខាតឡាស៊ែរដោយផ្អែកលើរយៈពេលជីពចរ។ សម្រាប់ឡាស៊ែរណាណូវិនាទី ឬយូរជាងនេះឡាស៊ែរជីពចរយន្តការចម្បងដែលបណ្តាលឱ្យខូចខាតគឺកំដៅកម្ដៅ។ សម្ភារៈថ្នាំកូត និងស្រទាប់ខាងក្រោមនៃឧបករណ៍អុបទិកស្រូបយកហ្វូតុងដែលកើតឡើង ហើយកំដៅវា។ នេះអាចនាំឱ្យមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃបន្ទះគ្រីស្តាល់របស់សម្ភារៈ។ ការពង្រីកកម្ដៅ ការប្រេះ ការរលាយ និងភាពតានតឹងបន្ទះគឺជាយន្តការខូចខាតកម្ដៅទូទៅនៃទាំងនេះប្រភពឡាស៊ែរ.

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ឡាស៊ែរល្បឿនលឿនបំផុត រយៈពេលជីពចរខ្លួនវាលឿនជាងមាត្រដ្ឋានពេលវេលានៃការផ្ទេរកំដៅពីឡាស៊ែរទៅបន្ទះសម្ភារៈ ដូច្នេះឥទ្ធិពលកម្ដៅមិនមែនជាមូលហេតុចម្បងនៃការខូចខាតដែលបង្កឡើងដោយឡាស៊ែរនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ថាមពលកំពូលនៃឡាស៊ែរល្បឿនលឿនបំផុតបំលែងយន្តការខូចខាតទៅជាដំណើរការមិនមែនលីនេអ៊ែរដូចជាការស្រូបយកហ្វូតុងច្រើន និងអ៊ីយ៉ូដ។ នេះជាមូលហេតុដែលវាមិនអាចបង្រួមការវាយតម្លៃ LDT នៃជីពចរណាណូវិនាទីទៅជាជីពចរល្បឿនលឿនបំផុតបានទេ ពីព្រោះយន្តការរូបវន្តនៃការខូចខាតគឺខុសគ្នា។ ដូច្នេះ ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការប្រើប្រាស់ដូចគ្នា (ឧទាហរណ៍ រលកប្រវែងជីពចរ និងអត្រាធ្វើម្តងទៀត) ឧបករណ៍អុបទិកដែលមានការវាយតម្លៃ LDT ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់នឹងក្លាយជាឧបករណ៍អុបទិកដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់របស់អ្នក។ អុបទិកដែលបានសាកល្បងក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗគ្នាមិនតំណាងឱ្យដំណើរការជាក់ស្តែងនៃអុបទិកដូចគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធទេ។

រូបភាពទី 1: យន្តការនៃការខូចខាតដែលបង្កឡើងដោយឡាស៊ែរជាមួយនឹងរយៈពេលជីពចរខុសៗគ្នា