शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल मैकेनिक्स ने टेरावाट वोर्टेक्स पल्स जेनरेशन में नई प्रगति की है

हाल ही में, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (सीएएस) के शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी (एसआईपीएम) में स्ट्रॉन्ग-फील्ड लेजर फिजिक्स की राज्य प्रमुख प्रयोगशाला ने टेरावाट पीरियड स्केल शॉर्ट-वेव इंफ्रारेड वोर्टेक्स पल्स जेनरेशन में नई प्रगति की है। अनुसंधान टीम ने उच्च-ऊर्जा भंवर लेजर आउटपुट का एहसास करने के लिए ऑप्टिकल पैरामीट्रिक चिरप्ड पल्स एम्प्लीफिकेशन (ओपीसीपीए) के साथ एक उपन्यास ऑप्टिकल फील्ड मॉड्यूलेशन तकनीक को जोड़ा। कैस्केड थिन-फिल्म नॉनलाइनियर पोस्ट-पल्स कम्प्रेशन तकनीक के आधार पर, टेरावाट अवधि पैमाने पर शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड भंवर दालों का आउटपुट पहली बार महसूस किया गया है। संबंधित परिणाम अल्ट्राफास्ट साइंस में "टेरावाट-क्लास फ्यू-साइकिल शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड वोर्टेक्स लेजर" के रूप में प्रकाशित किए गए थे।
भंवर प्रकाश एक हेलिकल वेवफ्रंट के साथ एक स्थानिक रूप से संरचित किरण है, जिसका टोरॉयडल स्थानिक तीव्रता वितरण और कक्षीय कोणीय गति ले जाने की विशेषता के कारण क्वांटम जानकारी, सुपर-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी और ऑप्टिकल चिमटी में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। इसके अलावा, कक्षीय कोणीय गति को अल्ट्रा-इंटेंस अल्ट्राशॉर्ट लेज़रों में युग्मित करना भंवर मजबूत-क्षेत्र भौतिकी और नॉनलाइनियर भंवर घटना के लिए शक्तिशाली तकनीकी सहायता और ब्रांड-नए प्रयोगात्मक साधन प्रदान कर सकता है। उच्च तीव्रता अवधि पैमाने के भंवर लेजर में भंवर कण बीम और माध्यमिक विकिरण (उदाहरण के लिए, पृथक एटोसेकंड ऑप्टिकल भंवर, टेराहर्ट्ज भंवर) को चलाने में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। हालाँकि, लेजर प्रवर्धन और संपीड़न के लिए भंवर चरण संरचना को बनाए रखने में कठिनाई के कारण उच्च तीव्रता वाले अल्ट्राशॉर्ट भंवर दालों की पीढ़ी अभी भी खोजपूर्ण चरण में है।

चित्र 1 प्रायोगिक सेटअप

चित्र 2 (ए, सी, ई) ओपीसीपीए के प्रवर्धित आउटपुट के पहले, दूसरे और तीसरे क्रम के भंवर स्पॉट मानचित्र; (बी, डी, एफ) भंवर किरण की कॉलम लेंस फोकल धारियां।
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ओपीसीपीए तकनीक के साथ स्थानिक चरण मॉड्यूलेशन को जोड़कर 1.45 माइक्रोन के उच्च-ऊर्जा भंवर लेजर आउटपुट का एहसास किया और अंतरिक्ष में आउटपुट भंवर लेजर की संचरण स्थिरता को सत्यापित किया। कैस्केड थिन-फिल्म पोस्ट-पल्स कम्प्रेशन तकनीक के आधार पर, भंवर चरण संरचना को नष्ट किए बिना पहली बार 13.7 एमजे/10.59 एफएस का एक टेरावाट-स्केल पीरियड-स्केल शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड भंवर पल्स आउटपुट प्राप्त किया गया है। यह कार्यक्रम गैर-रेखीय भंवर घटना के लिए तकनीकी सहायता प्रदान कर सकता है, और अल्ट्राफास्ट कक्षीय कोणीय गति भौतिकी के अध्ययन के लिए एक आधार प्रदान कर सकता है।

चित्र 3: संपीड़ित भंवर नाड़ी का समय-डोमेन माप