شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹیکل میکینکس نے ٹیرااٹ ورٹیکس پلس جنریشن میں نئی ​​پیش رفت کی

حال ہی میں، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) کے شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ پریسجن مشینری (SIPM) میں مضبوط فیلڈ لیزر فزکس کی اسٹیٹ کلیدی لیبارٹری نے ٹیرا واٹ پیریڈ اسکیل شارٹ ویو انفراریڈ ورٹیکس پلس جنریشن میں نئی ​​پیش رفت کی ہے۔ تحقیقی ٹیم نے ایک نئی آپٹیکل فیلڈ ماڈیولیشن تکنیک کو آپٹیکل پیرامیٹرک چیرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن (OPCPA) کے ساتھ ملایا تاکہ اعلی توانائی والے ورٹیکس لیزر آؤٹ پٹ کو محسوس کیا جا سکے۔ کیسکیڈڈ پتلی فلم نان لائنر پوسٹ پلس کمپریشن تکنیک کی بنیاد پر، ٹیراوٹ پیریڈ اسکیل پر شارٹ ویو انفراریڈ ورٹیکس دالوں کا آؤٹ پٹ پہلی بار محسوس کیا گیا ہے۔ متعلقہ نتائج الٹرا فاسٹ سائنس میں "Terawatt-Class Few-Cycle Short-wave Infrared Vortex Laser" کے نام سے شائع ہوئے۔
ورٹیکس لائٹ ایک ہیلیکل ویو فرنٹ کے ساتھ ایک مقامی ساختہ بیم ہے، جو کوانٹم انفارمیشن، سپر ریزولوشن مائیکروسکوپی، اور آپٹیکل ٹوئیزر میں اس کی ٹورائیڈل مقامی شدت کی تقسیم اور مداری کونیی رفتار کو لے جانے کی خصوصیت کی وجہ سے وسیع پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، مداری زاویہ کی رفتار کو انتہائی شدید الٹرا شارٹ لیزرز میں جوڑنے سے بھنور مضبوط فیلڈ فزکس اور نان لائنر ورٹیکس مظاہر کے لیے طاقتور تکنیکی مدد اور بالکل نئے تجرباتی ذرائع فراہم کر سکتے ہیں۔ اعلی شدت کے دورانیے کے پیمانے کے ورٹیکس لیزرز میں ورٹیکس پارٹیکل بیم اور ثانوی تابکاری (مثلاً الگ تھلگ اٹوسیکنڈ آپٹیکل ورٹیکس، ٹیرا ہرٹز ورٹیکس) چلانے میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، لیزر ایمپلیفیکیشن اور کمپریشن کے لیے وورٹیکس فیز ڈھانچے کو برقرار رکھنے میں دشواری کی وجہ سے ہائی انٹینسٹی الٹرا شارٹ ورٹیکس دالوں کی نسل ابھی بھی تحقیقی مرحلے میں ہے۔

تصویر 1 تجرباتی سیٹ اپ

تصویر. (b, d, f) بنور بیم کے کالم لینس فوکل سٹرپس۔
اس مطالعہ میں، محققین نے او پی سی پی اے تکنیک کے ساتھ مقامی فیز ماڈیولیشن کو جوڑ کر 1.45 μm کی اعلی توانائی والی ورٹیکس لیزر آؤٹ پٹ کا احساس کیا اور خلا میں آؤٹ پٹ ورٹیکس لیزر کے ٹرانسمیشن استحکام کی تصدیق کی۔ cascaded پتلی فلم پوسٹ پلس کمپریشن تکنیک کی بنیاد پر، 13.7 mJ/10.59 fs کی ٹیرا واٹ پیمانہ پیریڈ اسکیل شارٹ ویو انفراریڈ ورٹیکس پلس آؤٹ پٹ کو پہلی بار بھنور مرحلے کے ڈھانچے کو تباہ کیے بغیر محسوس کیا گیا ہے۔ یہ پروگرام نان لائنر ورٹیکس مظاہر کے لیے تکنیکی مدد فراہم کر سکتا ہے، اور الٹرا فاسٹ آربیٹل اینگولر مومینٹم فزکس کے مطالعہ کے لیے ایک بنیاد فراہم کر سکتا ہے۔

تصویر 3 کمپریسڈ ورٹیکس پلس کی ٹائم ڈومین پیمائش