حال ہی میں، سٹیٹ کی لیبارٹری آف انٹینس فیلڈ لیزر فزکس، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ پریسجن مشینری (SIPM)، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) کی ایک تحقیقی ٹیم نے ہائی فریکوئنسی فیمٹوسیکنڈ کے پوائنٹنگ استحکام کو نمایاں طور پر بہتر بنانے کے لیے ایک طریقہ تجویز کیا ہے۔ فلیمینٹ اور سپر کانٹینیوم (SC) وائٹ لائٹ سورس، اور ہائی فریکوئنسی فیمٹوسیکنڈ لیزر گیس فلیمینٹیشن کی رکاوٹ کو دور کرنے کے لیے، ایئر فلیمینٹ سے متاثرہ سپر کانٹینیوم وائٹ لائٹ لیزر جنریشن میں شدت اور بیم پوائنٹنگ جٹر کو مؤثر طریقے سے دبایا۔ نتائج کاغذ میں شائع کیے گئے ہیں جس کا عنوان ہے "1kHz پر 1kHz میں الیکٹرک فیلڈ اسسٹڈ فیمٹوسیکنڈ لیزر فلیمینٹیشن ہوا میں"۔ "نتائج روشنی میں شائع ہوئے: سائنس اور ایپلی کیشنز۔
مرئی طول موج کے بینڈ کو ڈھانپنے والے سپر کانٹینیوم لیزرز کو ان کی الٹرا وائیڈ سپیکٹرل چوڑائی اور اچھی ہم آہنگی کی وجہ سے "سفید روشنی کے لیزرز" کہا جاتا ہے۔ یہ بائیو میڈیکل امیجنگ، مالیکیولر فنگر پرنٹ اسپیکٹروسکوپی، آپٹیکل کوہرنس ٹوموگرافی، ٹیون ایبل الٹرا فاسٹ پلس جنریشن، فیمٹوسیکنڈ پلس کمپریشن، اور دیگر ایپلی کیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ وائٹ لائٹ لیزرز عام طور پر ٹھوس مواد یا فوٹوونک کرسٹل ریشوں، کھوکھلی ریشوں وغیرہ سے پیدا ہوتے ہیں۔ شارٹ پلسڈ لیزر گیس فلیمینٹیشن لیزر بیم کی نسل کی بنیاد فراہم کرتی ہے۔ شارٹ پلس لیزر گیس فلیمینٹیشن وائٹ لائٹ لیزر جنریشن کے لیے مادی نقصان سے پاک راستہ فراہم کرتی ہے، لیکن نبض کے جمع ہونے کی وجہ سے پیدا ہونے والی اشارے سے ہائی فریکونسیز پر ایپلی کیشنز کو محدود کر دیتا ہے۔ ٹھوس مادوں کے نقصان کی حد سے محدود یا گیس میں سیلف جِٹر کے مسئلے سے متاثر ہونے کے باعث، ہائی انرجی، ہائی فریکوئینسی وائٹ لائٹ لیزر ذرائع کی مستحکم ترسیل حاصل کرنا مشکل ہے، اور یہ ایک فوری بین الاقوامی مسئلہ بھی ہے۔ سپر کانٹینیوم لائٹ سورس جنریشن اور اس کے استعمال کا میدان۔
تصویر 1 (a) (b) تجرباتی سیٹ اپ کا اسکیمیٹک خاکہ۔ (c) (d) لائٹ فلیمینٹ اور لائٹ فلیمینٹ انڈسڈ کورونا میں ان لوڈ اور لوڈ شدہ DC ہائی وولٹیج الیکٹرک فیلڈ کی حقیقی رنگین تصاویر۔ (e) (f) متعلقہ آگے کی روشنی کے مقامات۔
اس تحقیق میں، محققین نے ایک اعلی تعدد فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے ہوا میں ایک فلیمینٹ بنا کر ایک بڑی توانائی کے سپر کنٹینیوم سفید روشنی کا ذریعہ پیدا کیا، اور جدت کے ساتھ فلیمینٹ کو بیرونی ہائی وولٹیج ڈی سی الیکٹرک فیلڈ کے ساتھ لوڈ کیا، جس نے اس مسئلے کو حل کیا۔ بیرونی برقی میدان کے ذریعہ پلازما کی کمپاؤنڈنگ کو روکنے اور اگلی لیزر نبض کے وقت پلازما کمپاؤنڈنگ کی وجہ سے گرمی کے ذخائر کو کم کرنے کے لئے اس کی زندگی کو طول دینے کے اصول پر مبنی، جڑ میں فلیمینٹ کا تھرمل طور پر حوصلہ افزائی کرتا ہے، اس طرح کامیابی کے ساتھ کم ہوتا ہے۔ فلیمینٹ کے تھرمل پھیلاؤ کی وجہ سے تھرمل بازی، اور اس طرح فلیمینٹ کے تھرمل بازی کی وجہ سے ہونے والے تھرمل بازی کو کامیابی کے ساتھ کم کرنا۔ اس طرح، تھرمل بازی کی وجہ سے ہوا کے بہاؤ میں خلل کی شدت کو کامیابی سے کم کیا جاتا ہے۔ مزید برآں، مستحکم آئن ہوا سے پیدا ہونے والا لائٹ فلیمینٹ انڈسڈ کورون ڈسچارج بھی لائٹ فلیمینٹ خود ہنگامہ خیز ہوا کے بہاؤ پر مؤثر طریقے سے قابو پا سکتا ہے، تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ہائی فریکونسی (1 کلو ہرٹز) روشنی کے بیرونی برقی فیلڈ کے عمل کے تحت فلیمینٹ اور فارورڈ سپر کنٹینیوم وائٹ لائٹ مقامی پوائنٹنگ استحکام کو کم از کم دو بار بہتر کیا جا سکتا ہے، اور ایک ہی وقت میں، سفید لیزر لائٹ کی سپیکٹرل شدت کے استحکام کو نمایاں طور پر بہتر کیا گیا ہے، محققین 1 کلو ہرٹز / 6.54 ایم جے فیمٹو سیکنڈ استعمال کرتے ہیں۔ لیزر پلس ہوا میں 1 kHz/6.54 mJ femtosecond لیزر دال کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے کامیابی سے 3.55 mJ مستحکم سپر کانٹینیوم سپیکٹرم سفید روشنی کا ذریعہ حاصل کیا۔ یہ کام مؤثر طریقے سے ہائی فریکوئنسی فیمٹوسیکنڈ لیزر گیس فلیمینٹیشن کے پوائنٹنگ اور شدت کے جھٹکے کے بین الاقوامی مسئلے کو حل کرتا ہے، جو نہ صرف ہوا میں اعلی تعدد، مستحکم اور بڑی توانائی کے سپر کنٹینیوم سفید روشنی کے ذریعہ پیدا کرنے کا راستہ کھولتا ہے، بلکہ پھیلتا ہے۔ دوسرے ایپلی کیشنز کے لیے نئے مواقع جیسے کہ ثانوی ریڈی ایشن سورس، امیجنگ اور میٹریل مائیکرو پروسیسنگ ہائی فریکوئنسی فلیمینٹیشن پر مبنی۔
SIPM نے ہوا میں مستحکم اور اعلیٰ توانائی والی سفید روشنی لیزر پیدا کرنے میں اہم پیش رفت کی ہے۔
تصویر 2 (a) لاگو ہائی وولٹیج کے فنکشن کے طور پر 1 kHz پر فارورڈ سپر کانٹینیوم اسپیکٹرم وائٹ لائٹ لیزر اور فلیمینٹ پوائنٹنگ اینگل (SDEV) کا معیاری انحراف۔ (b) فارورڈ ایس سی لائٹ کا بکھرنے والا زاویہ SDEV (b) اور فلیمینٹ (c) مختلف لیزر ریپیٹیشن ریٹ پر۔
تصویر 3 (a) فارورڈ سپر کانٹینیوم اسپیکٹرم وائٹ لائٹ اسپیکٹرا کا موازنہ (FIL + 55 kV) کے ساتھ اور (FIL) بیرونی DC ہائی وولٹیج کے بغیر، ایک حوالہ کے طور پر unfilamented (noFIL) کے ابتدائی لیزر سپیکٹرم کے ساتھ۔ (b) مختلف لاگو ہائی وولٹیجز پر سپر کانٹینیوم سپیکٹرم کی شدت کا سگنل سے شور کا تناسب (1 kHz)۔ (c) سپر کنٹینیم سپیکٹرم وائٹ لائٹ لیزر انرجی پمپ لیزر انرجی کے فنکشن کے طور پر (فوکسنگ لینس کی فوکل لمبائی 1 میٹر ہے)۔
