Pasikartojantisgigahercųatskirų spalvų ir formų impulsai atskleidžia naują itin greito vaizdo gavimo ir apdorojimo lazeriu potencialą.
Tokijo universiteto ir Japonijos Saitamos universiteto tyrėjų komanda sukūrė novatorišką optinę techniką, vadinamą „spektro pervežimu“. Ši technika gali vienu metu generuoti GHz impulsų pliūpsnius ir formuoti jų erdvinius profilius.
Labai pasikartojančių impulsų generavimas ir formavimas yra daug žadantis įvairioms reikmėms, įskaitant didelės spartos fotografiją, apdorojimą lazeriu ir akustinių bangų generavimą. Gigahercų (GHz) impulsai su ~0,01 ~ ~10 nanosekundžių intervalais yra ypač vertingi vizualizuojant itin greitus reiškinius ir gerinant lazerinio apdorojimo efektyvumą.
Šiuo metu pramonėje yra būdų generuoti GHz impulsų pliūpsnius, tačiau išlieka iššūkių, tokių kaip neefektyvi impulsų energijos išvestis, prastas impulsų intervalų derinimas ir esamų sistemų sudėtingumas. Be to, kiekvieno GHz pliūpsnio impulso erdvinio profilio formavimas yra ribotas dėl nepakankamo erdvinio šviesos moduliatorių atsako.
Siekdama išspręsti šiuos iššūkius, pirmiau minėta tyrimų grupė sukūrė naują schemą.
Metodas susideda iš horizontalaus ultratrumpų impulsų išsklaidymo per difrakcijos gardelę, naudojant lygiagrečius veidrodžius, kad būtų galima atskirti impulsus į skirtingus bangos ilgius. Šiuos vertikaliai išlygintus impulsus galima individualiai erdviškai moduliuoti naudojant erdvinės šviesos moduliatorių. Gauti moduliuoti impulsai su skirtingu laiko vėlavimu GHz diapazone sukuria spektriniu būdu atskirtus GHz impulsų pliūpsnius, kurių kiekvienas turi unikalią savo erdvinio profilio formą.
Pranešama, kad šis metodas sėkmingai generuoja GHz pliūpsnio impulsus su atskirais bangos ilgio ir laiko intervalo pokyčiais. Tai parodo erdvinių profilių formavimąsi, įskaitant padėties poslinkius ir smailių padalijimą. Metodo taikymas itin greitam spektriniam vaizdavimui parodo jo gebėjimą vienu metu užfiksuoti skirtingų bangos ilgių juostų dinamiką.
Metodas palengvina itin greitą vaizdavimą nuo nanosekundžių iki nanosekundžių laiko skalėje, leidžiančią analizuoti greitus, nesikartojančius reiškinius. Galimas jo panaudojimas apima nežinomų itin greitų reiškinių atskleidimą ir greitų fizinių procesų stebėjimą pramoninėje aplinkoje. Galimybė individualiai formuoti GHz impulsus taip pat yra daug žadanti precizinio apdorojimo lazeriu ir lazerio terapijoje.
Pažymėtina, kad komandos naujoviškas požiūris lėmė kompaktišką dizainą ir didesnį nešiojamumą, todėl jis tinkamas naudoti mokslinių tyrimų įrenginiuose ir įvairiose pramoninėse technologijose.
Keitaro Shimada, mokslų daktaras. Kandidatas į Bioinžinerijos katedrąTokijo universitetas, sakė: "Mūsų unikali optinė struktūra leidžia manipuliuoti itin trumpais impulsais trimačiu optiniu keliu, todėl precedento neturintis erdvinis manipuliavimas GHz bangomis."
Jis pridūrė: "Spektro perjungimas suteikia platų GHz impulsų diapazoną, kurių intervalai svyruoja nuo 10 pikosekundžių iki 10 nanosekundžių. Manau, kad mūsų technologija pagrįstos programos, skirtos įvairiems taikiniams, įskaitant plazmą, metalus ir ląsteles, pagreitins mokslinius atradimus. ir technologinės naujovės pramonėje ir medicinoje“.
Ši naujoviška technologija atveria kelią itin sparčiam vaizdavimui, turinčiam įtakos moksliniams tyrimams ir pramoniniam pritaikymui. Jo gebėjimas vienu metu generuoti ir formuoti GHz impulsų pliūpsnius suteikia universalų įrankį greitiems reiškiniams tirti ir lazeriu pagrįstiems procesams tobulinti.
