"पिकोसेकंड से एटोसेकंड तक" अटॉसेकंड समय को प्राप्त करने के लिए पिकोसकंड लेज़रों के लिए घबराना सिंक्रनाइज़ेशन
उच्च परिशुद्धता समय सिंक्रनाइज़ेशन तकनीक
अल्ट्रैशोर्ट स्पंदित लेज़रों के विकास ने मानव जाति को बहुत कम समय के पैमाने के भीतर भौतिक दुनिया की जांच और हेरफेर करने में सक्षम बनाया है, और दो या इससे भी अधिक अल्ट्रैशोर्ट स्पंदित लेज़रों के संयोजन ने इस क्षमता को अधिक आयामों में समृद्ध किया है। हाई-सटीक समय सिंक्रनाइज़ेशन अल्ट्रैशोर्ट-पल्स लेज़रों के सहकारी कार्य को महसूस करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। लेजर सिंक्रनाइज़ेशन तकनीकों में, संतुलित ऑप्टिकल क्रॉस-सहसंबंध (बीओसी) और लेजर इंटरफेरोमेट्री कई लेजर स्रोतों के समय सिंक्रनाइज़ेशन और चरण सिंक्रनाइज़ेशन को ठीक से नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे उच्च परिशुद्धता, बहु-पल्स संश्लेषण और लेजर सिस्टम के स्थिर आउटपुट के लिए महत्वपूर्ण समर्थन प्रदान करते हैं।
संतुलित ऑप्टिकल इंटर-सहसंबंध तकनीक आमतौर पर दो संकेतों (जैसे, दो लेजर दालों) को एक नॉनलाइनियर माध्यम में खिलाकर सम-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल उत्पन्न करने पर निर्भर करती है। इन उत्पन्न संकेतों को तब एक संतुलित डिटेक्टर को भेजा जाता है, जो आउटपुट सिग्नल की तीव्रता में अंतर को मापकर दो इनपुट संकेतों के बीच देरी को निर्धारित करता है। लेजर हस्तक्षेप तकनीक लेजर बीम के हस्तक्षेप पैटर्न का विश्लेषण करके लेजर के चरण के बारे में जानकारी प्राप्त करती है और इसका उपयोग कई लेजर बीम को नियंत्रित करने और सिंक्रनाइज़ करने के लिए किया जाता है। यह तकनीक लेजर सिंक्रनाइज़ेशन में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, विशेष रूप से जहां सापेक्ष स्थिति और लेजर बीम के चरण के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
Picosecond लेज़रों के लिए picosecond सिंक्रनाइज़ेशन
हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल मशीनरी (SIOEM) के स्ट्रॉन्ग-फील्ड लेजर फिजिक्स की राज्य प्रमुख प्रयोगशाला ने स्वतंत्र रूप से निर्मित समय सिंक्रनाइज़ेशन सिस्टम के आधार पर पिकोसेकंड लेजर दालों के एटोसेकंड सिंक्रनाइज़ेशन को प्राप्त किया है। ARSEC विज्ञान अल्ट्राफास्ट ऑप्टिक्स और लेजर साइंस की एक महत्वपूर्ण शाखा है, जिसका मुख्य लक्ष्य इलेक्ट्रॉनों की गति जैसे अल्ट्राफास्ट घटनाओं का पता लगाना और हेरफेर करना है, जो भौतिक दुनिया के मूलभूत कानूनों को समझने के लिए एक नया परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, आणविक बॉन्ड के टूटने और पुनर्गठन को इलेक्ट्रॉनों की अल्ट्राफास्ट गति द्वारा निर्धारित किया जाता है, और एटोसेकंड समय स्केल इन प्रक्रियाओं को सीधे देखने और हेरफेर करने की संभावना प्रदान करता है। AttoSecond (10-18 सेकंड) वर्तमान में समय के पैमाने पर सबसे छोटी इकाई है कि मनुष्य ठीक से हेरफेर कर सकता है, और इस अल्ट्रा-हाई सटीक समय नियंत्रण का एहसास लेजर समय सिंक्रनाइज़ेशन तकनीक के समर्थन के बिना प्राप्त नहीं किया जा सकता है। चूंकि Picosecond (10-12 s) लेजर दालें कई अटॉसेकंड विज्ञान प्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण बुनियादी प्रकाश स्रोत हैं, कैसे पिकोसेकंड लेज़रों के समय के घबराना को अटॉसेकंड स्तर पर सही करने के लिए अटॉसेकंड विज्ञान की उपयोगिता सुनिश्चित करने का आधार है।
परिणाम हाई पावर लेजर साइंस एंड इंजीनियरिंग 2024, अंक 6 (हांगयांग ली, कीआंग लियू, ये तियान, लीवेई गीत में प्रकाशित किए जाते हैं, "एटॉसेकॉन्ड-लेवल सटीकता के साथ एक पिकोसकॉन्ड लेजर के लिए दीर्घकालिक स्थिर समय में उतार-चढ़ाव सुधार," हाई पावर लेजर विज्ञान। 12, 06000e89 (2024)))।
चित्रा 1 पिकोसेकंड लेजर सिंक्रनाइज़ेशन का योजनाबद्ध
अनुसंधान टीम ने उच्च-सटीक समय घबराहट के साथ पिकोसेकंड लेजर पर वास्तविक समय की प्रतिक्रिया को मापने और प्रदान करने के लिए लेजर सिंक्रनाइज़ेशन तकनीक को और विकसित किया, जो एटोसेकंड-लेवल रेंज में सिस्टम के समय के जटर को नियंत्रित करता है और लंबे समय तक ऑपरेशन के दौरान लेजर सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करता है। प्रायोगिक सेटअप को अंजीर में दिखाया गया है। 1। अनुसंधान टीम ने मल्टी-पास कैविटी (एमपीसी) पल्स संपीड़न तकनीक, संतुलित ऑप्टिकल इंटर-सहसंबंध तकनीक, और समय घबराहट माप के लिए निकट-क्षेत्र इंटरफेरोमेट्री का उपयोग किया, और समय जटर के वास्तविक समय सुधार के लिए एक विश्लेषण और नियंत्रण प्रणाली विकसित की। YB: YAG क्रिस्टल के लाभ बैंडविड्थ को सीमित करना, इस क्रिस्टल का उपयोग करने वाले ठोस-राज्य लेजर की आउटपुट पल्स चौड़ाई आमतौर पर कई सौ फेमटोसेकंड या यहां तक कि पिकोसकॉन्ड्स के क्रम में होती है, और 0 का संपीड़न। एमवी/एफएस, और समय घबराहट को इस माप सटीकता पर बीओसी द्वारा 1.12 एफएस के लिए पूर्व-सही किया गया है, और परिणाम चित्र 2 में दिखाया गया है। इस आधार पर, चरण में उतार-चढ़ाव को एक इंटरफेरोमेट्री-आधारित प्रतिक्रिया लूप 189 के रूप में (λ/18) आरएमएस के रूप में मुआवजा दिया गया था, और परिणाम छवि 3 में दिखाए गए हैं।
अंजीर। 2 (ए) नॉनकॉम्यूटेटिव बीओसी के योजनाबद्ध, (बी) 0 की नाड़ी चौड़ाई के लिए इंटरक्लेशन घटता है। 8 पीएस और 95 एफएस। (c) फीडबैक ऑफ (ग्रे लाइन) और ऑन (ब्लैक लाइन, रेड लाइन) के साथ टाइमिंग बहाव
अंजीर। 3 (ए) हस्तक्षेप के साथ (लाल रेखा) और बिना (काली रेखा) चरण बहाव (इनसेट हस्तक्षेप पैटर्न दिखाता है), (बी) बीओसी (ग्रे लाइन) और बीओसी के साथ एक ही समय पर हस्तक्षेप के साथ (लाल रेखा) समय (लाल रेखा) समय घबराना परिणाम घबराने के परिणाम के साथ योजनाबद्ध।
सारांश और दृष्टिकोण
संबंधित अध्ययन एटोसेकॉन्ड टाइम स्केल पर बुनियादी वैज्ञानिक अनुसंधान की संभावना प्रदान करता है, जो एटोसेकंड-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग, अल्ट्राफास्ट डायनेमिक्स डिटेक्शन और पंप-जांच प्रयोगों के विकास के लिए महान वैज्ञानिक मूल्य है। भविष्य में, माप सटीकता और सिस्टम स्थिरता को उच्च शक्ति और अधिक जटिल मल्टी-लेजर पल्स सिस्टम में और सुधार किया जाएगा।
