دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى تومۇر لازېر

دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى تومۇر لازېر

مىكروسكوپ دۇنياسىدا نۇر بىلەن ماددىنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشىدە ، دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى تومۇرلىرى (UHRPs) ۋاقىتنىڭ ئېنىق ھۆكۈمرانى سۈپىتىدە رولىنى ئوينايدۇ - ئۇلار سېكۇنتتا بىر مىليارد قېتىمدىن ئارتۇق تەۋرىنىدۇ (1GHz) ، سپېكترا تەسۋىرىدە راك ھۈجەيرىسىنىڭ مولېكۇلا بارماق ئىزىنى تۇتۇۋالىدۇ ، ئوپتىكىلىق تالا ئالاقىسىدىكى زور مىقداردىكى سانلىق مەلۇماتلارنى توشۇيدۇ ۋە تېلېسكوپتىكى يۇلتۇزلارنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى كوئوردېناتىنى تەڭشەيدۇ. بولۇپمۇ لىدارنىڭ بايقاش ئۆلچىمىنىڭ سەكرىشىدە ، تېراخېرتز دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى تومۇر سوقۇلغان لازېر (100-300 GHz) ئارىلىشىش قەۋىتىگە سىڭىپ كىرىشتىكى كۈچلۈك قورالغا ئايلىنىپ ، فوتون سەۋىيىسىدىكى بوشلۇقنى كونترول قىلىش كۈچى بىلەن ئۈچ ئۆلچەملىك تونۇشنىڭ چېگراسىنى قايتىدىن شەكىللەندۈرىدۇ. ھازىر سۈنئىي مىكرو قۇرۇلمىلارنى ئىشلىتىپ ، نانو سىفىرلىق پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ توغرىلىقىنى تەلەپ قىلىدىغان مىكرو دولقۇنلۇق كاۋاك قاتارلىق تۆت دولقۇن ئارىلاشتۇرۇش (FWM) ھاسىل قىلىش ، دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى ئوپتىكىلىق تومۇرغا ئېرىشىشنىڭ ئاساسلىق ئۇسۇللىرىنىڭ بىرى. ئالىملار ئۇلترا بىنەپشە قۇرۇلمىلارنى بىر تەرەپ قىلىشتىكى ئىن engineering ېنېرلىق مەسىلىلەرنى ھەل قىلىش ، تومۇر قوزغىلىش جەريانىدىكى چاستوتىسىنى تەڭشەش مەسىلىسى ۋە تومۇر ھاسىل قىلىشتىن كېيىنكى ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمى مەسىلىسى. يەنە بىر خىل ئۇسۇل يۇقىرى سىزىقلىق تالا ئىشلىتىش ھەمدە لازېر بوشلۇقىدىكى مودۇللۇق مۇقىمسىزلىق ئۈنۈمى ياكى FWM ئۈنۈمىدىن پايدىلىنىپ UHRP لارنى ھاياجانغا سېلىش. ھازىرغا قەدەر ، بىز يەنىلا تېخىمۇ ئەپچىل «ۋاقىت شەكلى» گە موھتاج.

ئۇلترا بىنەپشە نۇرنى پۈركۈش ئارقىلىق UHRP ھاسىل قىلىش جەريانى «ئۇلترا بىنەپشە نۇر» دەپ تەسۋىرلىنىدۇ. يۇقىرىدا تىلغا ئېلىنغان سۈنئىي مىكرو دولقۇنلۇق بوشلۇق پىلانىغا ئوخشىمايدىغىنى ، ئۇدا پومپىسى ، تومۇر ھاسىل قىلىشنى كونترول قىلىش ئۈچۈن پارچىلىنىشنى ئېنىق تەڭشەش ۋە يۇقىرى سىزىقلىق بولمىغان مېدىيا ئارقىلىق FWM بوسۇغىسىنى تۆۋەنلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ «ئوت ئالدۇرۇش» ئۇلترا بىنەپشە تومۇرنىڭ چوققا قۇۋۋەت ئالاھىدىلىكىگە تايىنىپ ، FWM نى بىۋاسىتە قوزغىتىدۇ ، ھەمدە «ئوت ئالدۇرۇش» تىن كېيىن ، ئۆز-ئۆزىگە تايىنىش UHRP نى قولغا كەلتۈرىدۇ.

1-رەسىمدە تارقىلىشچان تالا ئۈزۈك بوشلۇقىنىڭ ئۇلترا ناشتىلىق ئۇرۇقى تومۇرى ھاياجانلىنىشنى ئاساس قىلغان تومۇرنىڭ ئۆزلۈكىدىن تەشكىللىنىشىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇشنىڭ يادرولۇق مېخانىزمى كۆرسىتىلدى. سىرتقى ئوكۇل ئۇرغان ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى ئۇرۇقى تومۇرى (T0 دەۋرى ، تەكرارلىنىش چاستوتىسى F) تارقىلىش بوشلۇقىدىكى يۇقىرى قۇۋۋەتلىك تومۇر مەيدانىنى قوزغىتىش ئۈچۈن «ئوت ئالدۇرۇش مەنبەسى» رولىنى ئوينايدۇ. ھۈجەيرە ئىچىدىكى پايدا مودۇلى سپېكترا شەكىل بىلەن ماس قەدەمدە ئىشلەيدۇ ، ۋاقىت چاستوتىسى دائىرىسىدىكى بىرلەشمە تەڭشەش ئارقىلىق ئۇرۇق تومۇر ئېنېرگىيىسىنى تارغاق شەكىللىك سپېكترا ئىنكاسىغا ئايلاندۇرىدۇ. بۇ جەريان ئەنئەنىۋى ئۈزلۈكسىز پومپىنىڭ چەكلىمىسىنى بۇزۇپ تاشلايدۇ: ئۇرۇق تومۇرى تارقىلىش FWM بوسۇغىسىغا يەتكەندە ئېتىلىدۇ ، تارقىلىش بوشلۇقى پايدا ۋە زىياننىڭ ھەرىكەتچان تەڭپۇڭلۇقى ئارقىلىق تومۇرنىڭ ئۆزلۈكىدىن تەشكىللىنىش ھالىتىنى ساقلايدۇ ، تومۇرنىڭ تەكرارلىنىش چاستوتىسى Fs (ئىچكى چاستوتا FF ۋە بوشلۇقنىڭ T دەۋرىگە ماس كېلىدۇ).

بۇ تەتقىقات يەنە نەزەرىيەۋى دەلىللەش ئېلىپ باردى. تەجرىبە تەڭشەشتە قوللىنىلغان پارامېتىرلارغا ۋە 1ps بىلەنئۇلترا بىنەپشە نۇرلۇق لازېردەسلەپكى ساھە بولۇش سۈپىتى بىلەن ، سان تەقلىد قىلىش تومۇرنىڭ ۋاقىت دائىرىسى ۋە لازېر بوشلۇقىدىكى چاستوتانىڭ تەدرىجىي تەرەققىيات جەريانىدا ئېلىپ بېرىلدى. تومۇرنىڭ بۆلۈنۈشى ، تومۇرنىڭ قەرەللىك تەۋرىنىشى ۋە تومۇرنىڭ پۈتۈن لازېر بوشلۇقىدا تارقىلىشىدىن ئىبارەت ئۈچ باسقۇچنى باشتىن كەچۈرگەنلىكى بايقالدى. بۇ سان نەتىجىسى يەنە ئۆزلۈكىدىن تەشكىللىنىش ئالاھىدىلىكىنى تولۇق دەلىللەيدۇتومۇر لازېر.

ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى ئۇرۇقى ئارقىلىق تۆت دولقۇن ئارىلاشتۇرۇش ئۈنۈمىنى قوزغىتىش ئارقىلىق ، ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى ئۇرۇقى تومۇرنى كۆيدۈرۈش ئارقىلىق ، ئۆزلۈكىدىن تەشكىللىنىش ۋە THZ دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى تەكرارلىنىش چاستوتىسى تومۇرى (ئۇرۇق ئۈزۈلگەندىن كېيىن 0.5W توكنىڭ مۇقىم چىقىرىش) مۇۋەپپەقىيەتلىك قولغا كەلتۈرۈلۈپ ، قاپارتما مەيدانىنىڭ يېڭى نۇر مەنبەسى بىلەن تەمىنلەيدۇ. تومۇرنىڭ ئۆزىنى ئۆزى قامداش ئىقتىدارى سىستېما ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىتىدۇ. پۈتۈن تالا قۇرۇلمىسى 1.5 مىللىمېتىرلىق كۆز بىخەتەرلىك بەلبېغىدا يۇقىرى مۇقىملىق مەشغۇلاتىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ. كەلگۈسىگە نەزەر سالىدىغان بولساق ، بۇ تېخنىكا ماشىنىغا ئورنىتىلغان لىدېرنىڭ تەدرىجىي تەرەققىي قىلىشىنى كىچىكلىتىش (MZI مىكرو سۈزگۈچنى ئاساس قىلغان) ۋە يىراق مۇساپىلىك بايقاش (قۇۋۋەتنى كېڭەيتىش> 1W) غا قاراپ تەرەققىي قىلىپ ، كۆپ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ماسلاشتۇرۇلغان ئوت ئالدۇرۇش ۋە ئەقلىي تەڭشەش ئارقىلىق مۇرەككەپ مۇھىتنىڭ تونۇش تەلىپىگە تېخىمۇ ماسلىشىشى مۇمكىن.