پالسهای لیزری فمتو ثانیه چیست ؟
زمانی که لیزرها شدت کافی برای یونیزه کردن ماده و تولید پلاسما را پیدا کردند، ایده شتاب دهی یونها با بهرهگیری از پالسهای لیزری فمتو ثانیه " چیرپ" متولد شد.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاعرسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری؛ روش چیرپ" شتاب دهی یونها" پالس لیزری فوق کوتاه اولیه از طریق یک جفت توری پاشنده، ازلحاظ زمانی طیفی تا صد هزار برابر کشیده میشود، تا جایی که این پالس طولانی و کمتوان شده، ایمنی کافی برای تقویت را داشته باشد. پالس کشیده شده وارد یکرشته تقویتکننده توان میشود و تا بیش از یکمیلیون برابر تقویت میشود. در پایان پالس پرانرژی بهدستآمده بهوسیله یک جفت توری دیگر، روند معکوس را طی میکند و تا پهنای پالس اولیه فشرده میشود. بهاینترتیب پالس پرانرژی فوق کوتاه حاصل میشود که قله توان آن چندین مرتبه از تقویت بدون تیرپ بزرگتر است.
روش چیرپ علاوه برافزایش بیشتر توان، در کوچک کردن اندازه لیزرهای پرتوان نیز بسیار موثر است. امروزه دستیابی به توان پالسهای لیزر از مرتبه پتاوات( ۱۰ به توان ۱۵ وات) با بهرهگیری از فناوری پالس چیرپ " CHIRP" میسر شده است. شتاب دهی یونها با این لیزرهای پر شدت، یکی از زمینههای پژوهشی است که توجهات زیادی را به خود معطوف کرده است.
افزایش توان لیزر با استفاده از چیرپ
برای نخستین بار چیرپ برای افزایش توان لیزر استفاده شد، اوایل مشکل اصلی در تقویت پالسهای لیزری فوق کوتاه آن بود که این پالسها بهواسطه پهنای طیفی/ زمانی بسیار کم، ایمنی کافی برای تقویت بیشتر را نداشتند. درواقع قله توان پالسهای لیزر بسیار محدود بود چون پالس لیزری با شدت گیگاوات بر سانتیمتر از طریق فرآیندهای غیرخطی مانند خود کانونی، آسیبهای جدی به محیط بهره وارد میکرد و برای نگهداشتن پالس لیزری زیر آستانه اثرات غیرخطی، دستگاههای بسیار حجیم و پرهزینهای موردنیاز بود.
باوجود بهترین امکانات، باز قله توان به چند صد گیگاوات یا نهایتاً نزدیک تراوات محدود میشد. لذا برای حل این مشکل راهکار هنرمندانهای به کار گرفتهشده است، در سال ۱۹۶۸۰ پروفسور مور و همکارانش این روش را برای افزایش توان لیزر معرفی کردند.
پایان پیام/۳۲