পালসের গতি পরিবর্তন করুনঅতি-শক্তিশালী অতি-সংক্ষিপ্ত লেজার
সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজার বলতে সাধারণত এমন লেজার পালসকে বোঝায় যার পালস প্রস্থ কয়েক দশ বা শত ফেমটোসেকেন্ড, সর্বোচ্চ ক্ষমতা টেরাওয়াট ও পেটাওয়াট এবং যার ফোকাসকৃত আলোর তীব্রতা 10¹⁸ W/cm² ছাড়িয়ে যায়। সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজার এবং এর দ্বারা উৎপন্ন সুপার রেডিয়েশন উৎস ও উচ্চ-শক্তি কণা উৎসের উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যা, কণা পদার্থবিদ্যা, প্লাজমা পদার্থবিদ্যা, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং জ্যোতির্বিদ্যার মতো অনেক মৌলিক গবেষণার ক্ষেত্রে ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে এবং এর বৈজ্ঞানিক গবেষণার ফলাফল সংশ্লিষ্ট উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্প, চিকিৎসা স্বাস্থ্য, পরিবেশগত শক্তি এবং জাতীয় প্রতিরক্ষা নিরাপত্তায় ব্যবহৃত হতে পারে। ১৯৮৫ সালে চিরপড পালস অ্যামপ্লিফিকেশন প্রযুক্তির আবিষ্কারের পর থেকে বিশ্বের প্রথম বিট ওয়াটের আবির্ভাব ঘটে।লেজার১৯৯৬ সালে বিশ্বের প্রথম ১০-বিট ওয়াট লেজার তৈরি এবং ২০১৭ সালে এর নির্মাণ সম্পন্ন হওয়ার পর থেকে, অতীতে সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের মূল লক্ষ্য ছিল “সবচেয়ে তীব্র আলো” অর্জন করা। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে গবেষণায় দেখা গেছে যে, সুপার লেজার পালস বজায় রেখে যদি এর পালস সঞ্চালনের গতি নিয়ন্ত্রণ করা যায়, তবে কিছু ভৌত প্রয়োগে অর্ধেক পরিশ্রমে দ্বিগুণ ফল পাওয়া সম্ভব। এর ফলে সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের পরিধি কমানো যাবে বলে আশা করা হচ্ছে।লেজার ডিভাইসকিন্তু উচ্চ-ক্ষেত্র লেজার পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষা-নিরীক্ষায় এর কার্যকারিতা উন্নত করে।
অতি-শক্তিশালী অতি-সংক্ষিপ্ত লেজারের পালস ফ্রন্টের বিকৃতি
সীমিত শক্তির অধীনে সর্বোচ্চ ক্ষমতা অর্জনের জন্য, গেইন ব্যান্ডউইথ বাড়িয়ে পালস প্রস্থ ২০~৩০ ফেমটোসেকেন্ডে কমিয়ে আনা হয়। বর্তমান ১০-বিট-ওয়াট অতি-সংক্ষিপ্ত লেজারের পালস শক্তি প্রায় ৩০০ জুল, এবং কম্প্রেসার গ্রেটিং-এর নিম্ন ড্যামেজ থ্রেশহোল্ডের কারণে বিম অ্যাপারচার সাধারণত ৩০০ মিমি-এর বেশি হয়। ২০~৩০ ফেমটোসেকেন্ড পালস প্রস্থ এবং ৩০০ মিমি অ্যাপারচারযুক্ত পালস বিমে স্থানকালিক কাপলিং বিকৃতি, বিশেষ করে পালস ফ্রন্টের বিকৃতি, সহজেই ঘটতে পারে। চিত্র ১ (ক)-তে বিম রোল ডিসপারশনের কারণে সৃষ্ট পালস ফ্রন্ট এবং ফেজ ফ্রন্টের স্থানকালিক পৃথকীকরণ দেখানো হয়েছে, যেখানে প্রথমটি দ্বিতীয়টির সাপেক্ষে একটি "স্থানকালিক হেলান" প্রদর্শন করে। অন্যটি হলো লেন্স সিস্টেমের কারণে সৃষ্ট আরও জটিল "স্থান-কালের বক্রতা"। চিত্র ১ (খ)-তে লক্ষ্যবস্তুর উপর আলোক ক্ষেত্রের স্থানকালিক বিকৃতির উপর আদর্শ পালস ফ্রন্ট, হেলানো পালস ফ্রন্ট এবং বাঁকানো পালস ফ্রন্টের প্রভাব দেখানো হয়েছে। এর ফলে, কেন্দ্রীভূত আলোর তীব্রতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়, যা অতি অতি-সংক্ষিপ্ত লেজারের শক্তিশালী ক্ষেত্রে প্রয়োগের জন্য সহায়ক নয়।
চিত্র ১ (ক) প্রিজম এবং গ্রেটিং দ্বারা সৃষ্ট পালস ফ্রন্টের আনতি, এবং (খ) টার্গেটের স্থান-কাল আলোক ক্ষেত্রের উপর পালস ফ্রন্টের বিকৃতির প্রভাব
অতি-শক্তিশালী পালস গতি নিয়ন্ত্রণঅতি সংক্ষিপ্ত লেজার
বর্তমানে, সমতল তরঙ্গের শঙ্কু-আকৃতির উপরিপাতনের মাধ্যমে উৎপন্ন বেসেল বিম উচ্চ-ক্ষেত্র লেজার পদার্থবিজ্ঞানে প্রয়োগিক উপযোগিতা প্রদর্শন করেছে। যদি একটি শঙ্কু-আকৃতির উপরিপাতিত স্পন্দিত বিমের একটি অক্ষ-প্রতিসম স্পন্দন-সম্মুখ বিন্যাস থাকে, তবে চিত্র ২-এ প্রদর্শিত উৎপন্ন এক্স-রে তরঙ্গ প্যাকেটের জ্যামিতিক কেন্দ্র তীব্রতা ধ্রুবক অতি-আলোকীয়, ধ্রুবক নিম্ন-আলোকীয়, ত্বরান্বিত অতি-আলোকীয়, এবং মন্দীভূত নিম্ন-আলোকীয় হতে পারে। এমনকি বিকৃতিযোগ্য দর্পণ এবং ফেজ-টাইপ স্থানিক আলোক মডুলেটরের সংমিশ্রণ স্পন্দন-সম্মুখের যেকোনো স্থান-কালিক আকৃতি তৈরি করতে পারে এবং ফলস্বরূপ যেকোনো নিয়ন্ত্রণযোগ্য সঞ্চালন গতি উৎপন্ন করতে পারে। উপরোক্ত ভৌত প্রভাব এবং এর মডুলেশন প্রযুক্তি স্পন্দন-সম্মুখের "বিকৃতি"-কে স্পন্দন-সম্মুখের "নিয়ন্ত্রণ"-এ রূপান্তরিত করতে পারে এবং এর মাধ্যমে অতি-শক্তিশালী অতি-সংক্ষিপ্ত লেজারের সঞ্চালন গতি মডুলেট করার উদ্দেশ্য বাস্তবায়ন করতে পারে।
চিত্র ২। সুপারপজিশন দ্বারা উৎপন্ন (ক) ধ্রুবক আলোর চেয়ে দ্রুত, (খ) ধ্রুবক আলোর চেয়ে কম গতির, (গ) ত্বরান্বিত আলোর চেয়ে দ্রুত, এবং (ঘ) মন্দীভূত আলোর চেয়ে কম গতির আলোক স্পন্দনগুলো সুপারপজিশন অঞ্চলের জ্যামিতিক কেন্দ্রে অবস্থিত।
যদিও পালস ফ্রন্ট ডিস্টরশনের আবিষ্কার সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের আগে হয়েছে, সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের বিকাশের সাথে সাথে এটি ব্যাপকভাবে আলোচিত হয়েছে। দীর্ঘদিন ধরে, এটি সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের মূল লক্ষ্য—অতি-উচ্চ ফোকাসিং আলোক তীব্রতা—বাস্তবায়নের জন্য সহায়ক ছিল না, এবং গবেষকরা বিভিন্ন পালস ফ্রন্ট ডিস্টরশন দমন বা দূর করার জন্য কাজ করে আসছেন। বর্তমানে, যখন “পালস ফ্রন্ট ডিস্টরশন” “পালস ফ্রন্ট কন্ট্রোল”-এ রূপান্তরিত হয়েছে, তখন এটি সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের সঞ্চালন গতি নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হয়েছে, যা উচ্চ-ক্ষেত্র লেজার পদার্থবিজ্ঞানে সুপার আল্ট্রা-শর্ট লেজারের প্রয়োগের জন্য নতুন উপায় এবং নতুন সুযোগ তৈরি করেছে।
পোস্ট করার সময়: ১৩ই মে, ২০২৪