मामनने 1960 मध्ये प्रथम लेसर पल्स आउटपुट प्राप्त केल्यामुळे, लेसर पल्स रुंदीच्या मानवी कॉम्प्रेशनची प्रक्रिया अंदाजे तीन टप्प्यात विभागली जाऊ शकते: क्यू-स्विचिंग टेक्नॉलॉजी स्टेज, मोड-लॉकिंग टेक्नॉलॉजी स्टेज आणि चिर्पड पल्स अॅम्प्लीफिकेशन टेक्नॉलॉजी स्टेज. चिर्पड पल्स अॅम्प्लीफिकेशन (CPA) हे फेमटोसेकंद लेसर अॅम्प्लीफिकेशन दरम्यान सॉलिड-स्टेट लेसर मटेरिअलद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या सेल्फ-फोकसिंग इफेक्टवर मात करण्यासाठी विकसित केलेले नवीन तंत्रज्ञान आहे. ते प्रथम मोड-लॉक्ड लेसरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स प्रदान करते. "पॉझिटिव्ह चीरप", नाडीची रुंदी पिकोसेकंद किंवा अगदी नॅनोसेकंदांपर्यंत वाढवा आणि नंतर पुरेशी ऊर्जा प्रवर्धन प्राप्त केल्यानंतर नाडीची रुंदी संकुचित करण्यासाठी किलबिलाट भरपाई (नकारात्मक किलबिलाट) पद्धत वापरा. फेमटोसेकंड लेसरचा विकास खूप महत्त्वाचा आहे. 1990 पूर्वी,femtosecond लेसरडाई लेझर मोड-लॉकिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून डाळी मिळवल्या गेल्या आहेत ज्यात वाइड गेन बँडविड्थ आहे. तथापि, डाई लेसरची देखभाल आणि व्यवस्थापन अत्यंत क्लिष्ट आहे, जे त्याचा वापर मर्यादित करते. Ti:Sapphire क्रिस्टल्सच्या गुणवत्तेत सुधारणा करून, लहान स्फटिकांचा वापर लहान नाडी दोलन साध्य करण्यासाठी पुरेसा उच्च नफा मिळविण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो. 1991 मध्ये, स्पेन्स et al. प्रथमच सेल्फ-मोड-लॉक केलेले Ti:Sapphire femtosecond लेसर विकसित केले. 60fs पल्स रुंदीच्या Ti:Sapphire femtosecond लेसरच्या यशस्वी विकासामुळे femtosecond लेसरs च्या वापराला आणि विकासाला मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन मिळाले. 1994 मध्ये, 10fs पेक्षा कमी लेसर पल्स मिळविण्यासाठी चिर्पड पल्स अॅम्प्लीफिकेशन तंत्रज्ञानाचा वापर, सध्या केर लेन्स सेल्फ-मोड लॉकिंग तंत्रज्ञान, ऑप्टिकल पॅरामेट्रिक चिर्पड पल्स अॅम्प्लिफिकेशन तंत्रज्ञान, पोकळी रिकामे करण्याचे तंत्रज्ञान, मल्टी-पास अॅम्प्लीफिकेशन तंत्रज्ञान इ. लेझर बनवू शकतो अॅटोसेकंद डोमेनमध्ये प्रवेश करण्यासाठी पल्सची रुंदी 1fs पेक्षा कमी संकुचित केली जाते आणि लेसर पल्सची सर्वोच्च शक्ती देखील टेरावॉट (1TW=10^12W) वरून पेटवाट (1PW=10^15W) पर्यंत वाढविली जाते. लेझर तंत्रज्ञानातील या प्रमुख प्रगतीमुळे अनेक क्षेत्रात व्यापक आणि सखोल बदल घडून आले आहेत. भौतिकशास्त्राच्या क्षेत्रात, फेमटोसेकंद लेसरद्वारे व्युत्पन्न केलेले अति-उच्च-तीव्रतेचे विद्युत चुंबकीय क्षेत्र सापेक्षतावादी न्यूट्रॉन तयार करू शकते आणि अणू आणि रेणूंमध्ये थेट फेरफार करू शकते. डेस्कटॉप न्यूक्लियर फ्यूजन लेसर उपकरणावर, ड्युटेरियम-ट्रिटियम आण्विक क्लस्टर्सचे विकिरण करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसर नाडी वापरली जाते. ते विभक्त संलयन प्रतिक्रिया सुरू करू शकते आणि मोठ्या संख्येने न्यूट्रॉन तयार करू शकते. जेव्हा फेमटोसेकंद लेसर पाण्याशी संवाद साधतो, तेव्हा ते हायड्रोजन समस्थानिक ड्युटेरियमला न्यूक्लियर फ्यूजन रिअॅक्शनला कारणीभूत ठरू शकते, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा निर्माण होते. न्यूक्लियर फ्यूजन नियंत्रित करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसरचा वापर केल्याने नियंत्रण करण्यायोग्य आण्विक संलयन ऊर्जा मिळू शकते. युनिव्हर्स फिजिक्स प्रयोगशाळेत, फेमटोसेकंद लेसरच्या अति-उच्च-तीव्रतेच्या प्रकाश डाळींद्वारे व्युत्पन्न केलेला उच्च-ऊर्जा-घनता प्लाझ्मा आकाशगंगा आणि जमिनीवरील ताऱ्यांच्या अंतर्गत घटनांचे पुनरुत्पादन करू शकतो. फेमटोसेकंद टाइम रिझोल्यूशन पद्धत नॅनोस्पेसमध्ये ठेवलेल्या रेणूंचे बदल आणि त्यांच्या अंतर्गत इलेक्ट्रॉनिक स्थिती फेमटोसेकंदांच्या टाइम स्केलवर स्पष्टपणे पाहू शकते. बायोमेडिसिनच्या क्षेत्रात, फेमटोसेकंद लेसरच्या उच्च शिखर शक्ती आणि उर्जा घनतेमुळे, विविध सामग्रीशी संवाद साधताना बहुधा मल्टीफोटॉन आयनीकरण आणि स्वयं-केंद्रित प्रभाव यासारखे विविध नॉन-लाइनर प्रभाव उद्भवतात. त्याच वेळी, फेमटोसेकंद लेसर आणि जैविक ऊतकांमधील परस्परसंवाद वेळ जैविक ऊतकांच्या थर्मल विश्रांतीच्या वेळेच्या तुलनेत नगण्य आहे (ns च्या क्रमाने). जैविक ऊतींसाठी, तापमानात काही अंशांची वाढ ही मज्जातंतूंसाठी दबाव लहर बनते. पेशी वेदना निर्माण करतात आणि पेशींना उष्णतेचे नुकसान करतात, म्हणून फेमटोसेकंड लेसर वेदनारहित आणि उष्णता-मुक्त उपचार प्राप्त करू शकते. फेमटोसेकंड लेसरमध्ये कमी ऊर्जा, लहान नुकसान, उच्च अचूकता आणि त्रिमितीय जागेत कठोर स्थितीचे फायदे आहेत, जे बायोमेडिकल क्षेत्राच्या विशेष गरजा मोठ्या प्रमाणात पूर्ण करू शकतात. फेमटोसेकंड लेसरचा वापर दातांवर उपचार करण्यासाठी केला जातो ज्यामुळे काठाचे कोणतेही नुकसान न करता स्वच्छ आणि नीटनेटके मार्ग मिळू शकतात, यांत्रिक ताण आणि लांब नाडी लेसर (जसे की Er:YAG), कॅल्सीफिकेशन, क्रॅक आणि खडबडीत पृष्ठभागांमुळे उद्भवणारे थर्मल ताण यांचा प्रभाव टाळून. जैविक ऊतींच्या बारीक कापणीसाठी फेमटोसेकंद लेसर लागू केल्यावर, फेमटोसेकंड लेसरच्या जैविक ऊतींसोबतच्या परस्परसंवादाच्या वेळी प्लाझ्मा ल्युमिनेसेन्सचे स्पेक्ट्रमद्वारे विश्लेषण केले जाऊ शकते, आणि हाडांच्या ऊती आणि उपास्थि ऊतक ओळखले जाऊ शकतात, जेणेकरुन ते निर्धारित आणि नियंत्रित करता येईल. सर्जिकल उपचार प्रक्रियेत पल्स एनर्जी आवश्यक आहे. मज्जातंतू आणि मणक्याच्या शस्त्रक्रियेसाठी हे तंत्र खूप महत्त्वाचं आहे. 630-1053nm च्या तरंगलांबी श्रेणीसह femtosecond लेसर मानवी मेंदूच्या ऊतींचे सुरक्षित, स्वच्छ, उच्च-परिशुद्धता नॉन-थर्मल सर्जिकल कटिंग आणि पृथक्करण करू शकते. 1060nm ची तरंगलांबी, 800fs ची पल्स रुंदी, 2kHz ची नाडी पुनरावृत्ती वारंवारता आणि 40¼J ची नाडी ऊर्जा असलेले फेमटोसेकंद लेसर स्वच्छ, उच्च-सुस्पष्टता कॉर्नियल कटिंग ऑपरेशन करू शकते. फेमटोसेकंड लेसरमध्ये थर्मल नुकसान नसलेली वैशिष्ट्ये आहेत, जे लेसर मायोकार्डियल रिव्हॅस्क्युलरायझेशन आणि लेसर अँजिओप्लास्टीसाठी खूप महत्वाचे आहे. 2002 मध्ये, जर्मनीतील हॅनोव्हर लेझर केंद्राने नवीन पॉलिमर सामग्रीवर संवहनी स्टेंट रचनेचे यशस्वी उत्पादन पूर्ण करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसरचा वापर केला. पूर्वीच्या स्टेनलेस स्टीलच्या स्टेंटच्या तुलनेत, या संवहनी स्टेंटमध्ये चांगली बायोकॉम्पॅटिबिलिटी आणि जैविक सुसंगतता आहे. कोरोनरी हृदयविकाराच्या उपचारासाठी निकृष्टतेला खूप महत्त्व आहे. क्लिनिकल चाचणी आणि बायोसेसमध्ये, फेमटोसेकंद लेसर तंत्रज्ञान सूक्ष्म स्तरावर जीवांचे जैविक ऊतक आपोआप कापू शकते आणि हाय-डेफिनिशन त्रि-आयामी प्रतिमा मिळवू शकते. कर्करोगाचे निदान आणि उपचार आणि प्राण्यांच्या 368 अनुवांशिक उत्परिवर्तनांच्या अभ्यासासाठी हे तंत्रज्ञान खूप महत्त्वाचे आहे. अनुवांशिक अभियांत्रिकी क्षेत्रात. 2001 मध्ये जर्मनीच्या के.कोनिगने Ti:Sapphire चा वापर केलाfemtosecond लेसरमानवी डीएनए (क्रोमोसोम्स) वर नॅनोस्केल ऑपरेशन्स करण्यासाठी (किमान कटिंग रुंदी 100nm). 2002 मध्ये U.irlapur आणि Koing ने एfemtosecond लेसरकर्करोगाच्या पेशीच्या पडद्यामध्ये उलट करता येण्याजोगा मायक्रोपोर बनवण्यासाठी, आणि नंतर डीएनएला या छिद्रातून सेलमध्ये प्रवेश करण्यास परवानगी दिली. नंतर, पेशीच्या स्वत: च्या वाढीने छिद्र बंद केले, अशा प्रकारे जनुक हस्तांतरण यशस्वीरित्या साध्य केले. या तंत्रामध्ये उच्च विश्वासार्हता आणि चांगल्या प्रत्यारोपणाच्या प्रभावाचे फायदे आहेत आणि स्टेम पेशींसह विविध पेशींमध्ये परदेशी अनुवांशिक सामग्रीचे प्रत्यारोपण करण्यासाठी खूप महत्त्व आहे. सेल अभियांत्रिकीच्या क्षेत्रात, फेमटोसेकंड लेसरचा वापर पेशींच्या पडद्याला इजा न करता जिवंत पेशींमध्ये नॅनो-सर्जरी ऑपरेशन्स साध्य करण्यासाठी केला जातो. जीन थेरपी, सेल डायनॅमिक्स, सेल पोलॅरिटी, ड्रग रेझिस्टन्स आणि पेशींचे वेगवेगळे घटक आणि सबसेल्युलर विषम रचना यांच्या संशोधनासाठी या फेमटोसेकंद लेसर ऑपरेशन तंत्रांना सकारात्मक महत्त्व आहे. ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनच्या क्षेत्रात, सेमीकंडक्टर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण सामग्रीचा प्रतिसाद वेळ हा "अडथळा" आहे जो सुपर-कमर्शियल स्पीड ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनला प्रतिबंधित करतो. फेमटोसेकंद सुसंगत नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल स्विचचा वेग 10000Gbit/s पर्यंत पोहोचतो, जो शेवटी क्वांटम मेकॅनिक्सच्या सैद्धांतिक मर्यादेपर्यंत पोहोचू शकतो. . याशिवाय, फेमटोसेकंद लेसर पल्सचे फूरियर वेव्हफॉर्म आकार देणारे तंत्रज्ञान मोठ्या क्षमतेच्या ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्सवर लागू केले जाते जसे की टाइम डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग, वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग आणि कोड डिव्हिजन मल्टिपल ऍक्सेस आणि 1Tbit/s चा डेटा ट्रान्समिशन रेट मिळवता येतो. अल्ट्रा-फाईन प्रोसेसिंगच्या क्षेत्रात, चे मजबूत स्व-केंद्रित प्रभावfemtosecond लेसरपारदर्शक माध्यमातील पल्स लेसर फोकल स्पॉटला विवर्तन मर्यादेपेक्षा लहान बनवते, ज्यामुळे पारदर्शक सामग्रीच्या आत सूक्ष्म-स्फोट होऊन उप-मायक्रॉन व्यासासह स्टिरिओ पिक्सेल तयार होतात. या पद्धतीचा वापर करून, उच्च-घनता त्रि-आयामी ऑप्टिकल संचयन केले जाऊ शकते आणि संचयन घनता 10^12bits/cm3 पर्यंत पोहोचू शकते. आणि जलद डेटा वाचन, लेखन आणि समांतर डेटा यादृच्छिक प्रवेशाची जाणीव करू शकते. समीप डेटा बिट स्तरांमधील क्रॉसस्टॉक खूपच लहान आहे आणि त्रिमितीय संचयन तंत्रज्ञान सध्याच्या वस्तुमान संचयन तंत्रज्ञानाच्या विकासामध्ये एक नवीन संशोधन दिशा बनले आहे. ऑप्टिकल वेव्हगाइड्स, बीम स्प्लिटर, कप्लर्स इ. हे एकात्मिक ऑप्टिक्सचे मूलभूत ऑप्टिकल घटक आहेत. कॉम्प्युटर-नियंत्रित प्रोसेसिंग प्लॅटफॉर्मवर फेमटोसेकंद लेसर वापरून, कोणत्याही आकाराचे द्वि-आयामी आणि त्रि-आयामी ऑप्टिकल वेव्हगाइड्स सामग्रीच्या आत कोणत्याही स्थितीत बनवता येतात. , बीम स्प्लिटर, कप्लर आणि इतर फोटोनिक उपकरणे, आणि मानक ऑप्टिकल फायबरसह जोडली जाऊ शकतात, फेमटोसेकंड लेसर वापरून प्रकाशसंवेदनशील काचेच्या आत 45 ° मायक्रो-मिरर देखील बनवू शकतो, आणि आता 3 अंतर्गत सूक्ष्म-मिररांनी बनलेले एक ऑप्टिकल सर्किट तयार केले गेले आहे. , 4mmx5mm क्षेत्रात बीम 270° फिरवू शकतो. अधिक वैज्ञानिकदृष्ट्या, युनायटेड स्टेट्समधील शास्त्रज्ञांनी अलीकडेच 1cm-लांब गेन ऑप्टिकल वेव्हगाइड तयार करण्यासाठी femtosecond लेसरs चा वापर केला आहे, जो 1062nm जवळ 3dB/cm चा सिग्नल वाढवू शकतो. फायबर ब्रॅग ग्रेटिंगमध्ये प्रभावी वारंवारता निवड वैशिष्ट्ये आहेत, फायबर कम्युनिकेशन सिस्टमसह जोडणे सोपे आहे आणि कमी तोटा आहे. म्हणून, ते फ्रिक्वेन्सी डोमेनमध्ये समृद्ध ट्रान्समिशन वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते आणि फायबर ऑप्टिक उपकरणांचे संशोधन हॉटस्पॉट बनले आहे. 2000 मध्ये, कावामोरा के एट अल. प्रथमच पृष्ठभागावरील आराम होलोग्राफिक जाळी मिळविण्यासाठी दोन इन्फ्रारेड फेमटोसेकंद लेसर इंटरफेरोमेट्री वापरली. नंतर, उत्पादन तंत्रज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, 2003 मध्ये Mihaiby. एस आणि इतर. वापरलेले Ti:नीलम फेमटोसेकंद लेसर डाळी झिरो-ऑर्डर फेज प्लेट्ससह एकत्रित करून कम्युनिकेशन फायबरच्या गाभ्यावर परावर्तित ब्रॅग ग्रेटिंग प्राप्त करतात. यात उच्च रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स मॉड्युलेशन रेंज आणि चांगली तापमान स्थिरता आहे. फोटोनिक क्रिस्टल ही अंतराळातील अपवर्तक निर्देशांकाचे नियतकालिक मॉड्यूलेशन असलेली एक डायलेक्ट्रिक रचना आहे आणि तिचा बदल कालावधी प्रकाशाच्या तरंगलांबीच्या परिमाणाचा समान क्रम आहे. फोटोनिक क्रिस्टल उपकरण हे एक नवीन उपकरण आहे जे फोटॉनच्या प्रसारावर नियंत्रण ठेवते आणि फोटोनिक्सच्या क्षेत्रात संशोधनाचे हॉटस्पॉट बनले आहे. 2001 मध्ये, सन एच बी एट अल. जर्मेनियम-डोपड सिलिका ग्लासमध्ये अनियंत्रित जाळीसह फोटोनिक क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसर वापरले, जे वैयक्तिकरित्या वैयक्तिक अणू निवडू शकतात. 2003 मध्ये, Serbin J et al. 200nm पेक्षा कमी आणि 450nm कालावधीच्या संरचनेच्या आकारासह त्रिमितीय मायक्रोस्ट्रक्चर्स आणि फोटोनिक क्रिस्टल्स मिळविण्यासाठी अकार्बनिक-सेंद्रिय संकरित पदार्थांचे द्वि-फोटोन पॉलिमरायझेशन प्रेरित करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसरचा वापर केला. Femtosecond lasers ने मायक्रोफोटोनिक उपकरण प्रक्रियेच्या क्षेत्रात उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त केले आहेत, ज्यामुळे दिशात्मक कनेक्टर, bandpass फिल्टर्स, मल्टीप्लेक्सर्स, ऑप्टिकल स्विच, तरंगलांबी कन्व्हर्टर्स आणि मॉड्युलेटर्सवर इतर घटकांसह "चिप" प्लॅनर लाइटवेव्ह लूपवर प्रक्रिया करणे शक्य आहे. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे बदलण्यासाठी फोटोनिक उपकरणांचा पाया घातला. फोटोमास्क आणि लिथोग्राफी तंत्रज्ञान हे मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रातील एक प्रमुख तंत्रज्ञान आहे, जे एकात्मिक सर्किट उत्पादनांच्या गुणवत्ता आणि उत्पादन कार्यक्षमतेशी थेट संबंधित आहे. फोटोमास्कचे दोष दुरुस्त करण्यासाठी फेमटोसेकंद लेसरचा वापर केला जाऊ शकतो आणि दुरुस्ती केलेल्या रेषेची रुंदी 100nm पेक्षा कमी अचूकतेपर्यंत पोहोचू शकते. दfemtosecond लेसरथेट लेखन तंत्रज्ञानाचा वापर जलद आणि प्रभावीपणे उच्च-गुणवत्तेचे फोटोमास्क तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हे परिणाम मायक्रोसाठी खूप महत्वाचे आहेत इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाचा विकास खूप महत्वाचा आहे.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
