স্পন্দিত লেজারের ওভারভিউ

সংক্ষিপ্ত বিবরণস্পন্দিত লেজার

উৎপন্ন করার সবচেয়ে সরাসরি উপায়লেজারডাল ক্রমাগত লেজারের বাইরে একটি মডুলেটর যোগ করতে হয়।এই পদ্ধতিটি দ্রুততম পিকোসেকেন্ড পালস তৈরি করতে পারে, যদিও সহজ, কিন্তু অপচয় আলোক শক্তি এবং সর্বোচ্চ শক্তি ক্রমাগত আলোর শক্তিকে অতিক্রম করতে পারে না।অতএব, লেজারের ডাল তৈরি করার আরও কার্যকর উপায় হল লেজারের গহ্বরে মডিউলেশন করা, পালস ট্রেনের অফ-টাইমে শক্তি সঞ্চয় করা এবং সময়মতো তা ছেড়ে দেওয়া।লেজার ক্যাভিটি মডুলেশনের মাধ্যমে ডাল তৈরি করতে ব্যবহৃত চারটি সাধারণ কৌশল হল লাভ সুইচিং, কিউ-সুইচিং (লস সুইচিং), ক্যাভিটি খালি করা এবং মোড-লকিং।

লাভ সুইচ পাম্প শক্তি মড্যুলেট করে ছোট ডাল তৈরি করে।উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর গেইন-সুইচড লেজারগুলি বর্তমান মড্যুলেশনের মাধ্যমে কয়েক ন্যানোসেকেন্ড থেকে একশ পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত ডাল তৈরি করতে পারে।যদিও পালস শক্তি কম, এই পদ্ধতিটি খুব নমনীয়, যেমন নিয়মিত পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি এবং পালস প্রস্থ প্রদান করে।2018 সালে, টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি ফেমটোসেকেন্ড লাভ-সুইচড সেমিকন্ডাক্টর লেজার রিপোর্ট করেছেন, যা 40 বছরের প্রযুক্তিগত বাধার মধ্যে একটি অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে।

শক্তিশালী ন্যানোসেকেন্ড ডালগুলি সাধারণত Q- সুইচড লেজার দ্বারা উত্পন্ন হয়, যা গহ্বরে বেশ কয়েকটি রাউন্ড ট্রিপে নির্গত হয় এবং সিস্টেমের আকারের উপর নির্ভর করে পালস শক্তি কয়েক মিলিজুল থেকে বেশ কয়েকটি জুলের মধ্যে থাকে।মাঝারি শক্তি (সাধারণত 1 μJ এর নিচে) পিকোসেকেন্ড এবং ফেমটোসেকেন্ড ডালগুলি মূলত মোড-লকড লেজার দ্বারা উত্পন্ন হয়।লেজার রেজোনেটরে এক বা একাধিক আল্ট্রাশর্ট ডাল থাকে যা ক্রমাগত চক্রাকারে চলে।প্রতিটি ইন্ট্রাক্যাভিটি পালস আউটপুট কাপলিং মিররের মাধ্যমে একটি পালস প্রেরণ করে এবং রেফ্রিকুয়েন্সি সাধারণত 10 MHz এবং 100 GHz এর মধ্যে থাকে।নীচের চিত্রটি সম্পূর্ণ স্বাভাবিক বিচ্ছুরণ (ANDi) ডিসিপেটিভ সোলিটন ফেমটোসেকেন্ড দেখায়ফাইবার লেজার ডিভাইস, যার বেশিরভাগই থরল্যাবস স্ট্যান্ডার্ড উপাদান (ফাইবার, লেন্স, মাউন্ট এবং স্থানচ্যুতি টেবিল) ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে।

গহ্বর খালি করার কৌশল ব্যবহার করা যেতে পারেQ- সুইচড লেজারকম কম্পাঙ্কের সাথে পালস শক্তি বাড়ানোর জন্য ছোট ডাল এবং মোড-লকড লেজারগুলি পেতে।

সময় ডোমেন এবং ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন ডাল
সময়ের সাথে নাড়ির রৈখিক আকৃতি সাধারণত তুলনামূলকভাবে সহজ এবং গাউসিয়ান এবং sech² ফাংশন দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে।পালস টাইম (পালস প্রস্থ নামেও পরিচিত) সাধারণত অর্ধ-উচ্চতা প্রস্থ (FWHM) মান দ্বারা প্রকাশ করা হয়, অর্থাৎ, যে প্রস্থ জুড়ে অপটিক্যাল শক্তি কমপক্ষে অর্ধেক সর্বোচ্চ শক্তি;কিউ-সুইচড লেজার ন্যানোসেকেন্ডের ছোট ডাল তৈরি করে
মোড-লকড লেজারগুলি দশ পিকোসেকেন্ড থেকে ফেমটোসেকেন্ডের ক্রমানুসারে অতি-সংক্ষিপ্ত ডাল (ইউএসপি) উৎপন্ন করে।হাই-স্পিড ইলেকট্রনিক্স শুধুমাত্র দশ পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত পরিমাপ করতে পারে, এবং ছোট ডালগুলি শুধুমাত্র অটোকোরিলেটর, ফ্রগ এবং স্পাইডারের মতো সম্পূর্ণরূপে অপটিক্যাল প্রযুক্তির সাহায্যে পরিমাপ করা যেতে পারে।যদিও ন্যানোসেকেন্ড বা লম্বা ডালগুলি ভ্রমণের সময় তাদের নাড়ির প্রস্থ খুব কমই পরিবর্তন করে, এমনকি দীর্ঘ দূরত্বেও, অতি-সংক্ষিপ্ত ডালগুলি বিভিন্ন কারণের দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে:

বিচ্ছুরণের ফলে একটি বড় স্পন্দন প্রসারিত হতে পারে, তবে বিপরীত বিচ্ছুরণের সাথে পুনরায় সংকুচিত হতে পারে।নিচের চিত্রটি দেখায় কিভাবে থরল্যাবস ফেমটোসেকেন্ড পালস সংকোচকারী মাইক্রোস্কোপ বিচ্ছুরণের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।

অরৈখিকতা সাধারণত নাড়ির প্রস্থকে সরাসরি প্রভাবিত করে না, তবে এটি ব্যান্ডউইথকে প্রশস্ত করে, প্রচারের সময় পালসকে বিচ্ছুরণের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তোলে।সীমিত ব্যান্ডউইথ সহ অন্যান্য লাভ মিডিয়া সহ যেকোন ধরনের ফাইবার ব্যান্ডউইথ বা অতি-সংক্ষিপ্ত নাড়ির আকৃতিকে প্রভাবিত করতে পারে এবং ব্যান্ডউইথের হ্রাস সময়ের সাথে সাথে প্রসারিত হতে পারে;এমন কিছু ক্ষেত্রেও আছে যেখানে স্পেকট্রাম সংকীর্ণ হয়ে গেলে প্রবলভাবে চালিত নাড়ির প্রস্থ ছোট হয়ে যায়।