DKDP படிகத்தின் துணை நானோ விநாடி லேசர் நிபந்தனையை மேம்படுத்துதல் சாத்தியமா?

சைனீஸ் அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் (CAS) ஷாங்காய் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் ஆப்டிக்ஸ் அண்ட் ஃபைன் மெக்கானிக்ஸ் ஆராய்ச்சியாளர்கள், நாடித் துடிப்பின் தற்காலிக வடிவங்களின் அடிப்படையில் லேசர் நிபந்தனை விளைவை மேம்படுத்துவதற்கான திட்டத்தை புதுமையாக முன்மொழிந்தனர். மேலும் துணை நானோ விநாடி(Sub-Nanosecond) லேசர் துடிப்புகளைப் பயன்படுத்தி லேசர் நிபந்தனை செயல்முறைகளை ஆய்வு செய்தனர்.

இது தொடர்பான முடிவுகள் அக்டோபர் 18ஆம் தேதி ஆப்டிக்ஸ் எக்ஸ்பிரஸில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

டியூட்டரேட்டட் பொட்டாசியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் (DKDP- Deuterated potassium dihydrogen phosphate) படிகமானது, நிலையற்ற அடைப்பு இணைப்பில் வழங்கப்படும் ஒரே நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் படிகப் பொருளாகும். இருப்பினும், DKDP படிகங்களின் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதம், கூறுகளின் நீடித்த சேவை மற்றும் லேசர் வெளியீட்டை தீவிரமாக கட்டுப்படுத்துகிறது. லேசர் நிபந்தனை என்பது DKDP படிகங்களின் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேத எதிர்ப்பை திறம்பட மேம்படுத்தும் முறைகளில் ஒன்றாகும்.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பல விஞ்ஞானிகள் நிபந்தனைக்குட்பட்ட லேசரின் துடிப்பு அகலம் (குறிப்பாக துணை நானோ விநாடி வரம்பில்) லேசர் நிபந்தனை விளைவுகளை மேம்படுத்துவதில் பெரும் பங்கை கொண்டுள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர். துணை நானோ நொடி லேசர் அளவுருக்களை மேம்படுத்துவதன் மூலம், DKDP படிகமானது அதிக லேசர் தூண்டப்பட்ட சேத எதிர்ப்பைப் பெற முடியும்.

இந்த ஆய்வில், தொடர்ச்சியான சோதனைகளுக்குப் பிறகு, DKDP படிகங்களின் நிபந்தனை விளைவின் மீது உயரும் வேகம் வெளிப்படையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துவதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். மேலும் மெதுவாக உயரும் துடிப்புடன் கூடிய சப்-நானோசெகண்ட் லேசரின் நிபந்தனை விளைவு அதை விட 20% அதிகமாகும்.

மேலும், சேத உருவ அமைப்பும் வெளிப்படையாக மாறியது, உள்ளார்ந்த மைக்ரோ கிராக்களைக் காட்டுகிறது. இது மெதுவாக அதிகரிக்கும் துடிப்புடன் கூடிய சப்-நானோசெகண்ட் லேசர் நிபந்தனை DKDP படிகங்களில் முன்னோடிகளில் மிகவும் முழுமையான வெப்ப மாற்றத்தை மேற்கொள்ளலாம் மற்றும் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேதத்தை சிறப்பாக மேம்படுத்தலாம் என்பதைக் குறிக்கிறது.

இந்த ஆராய்ச்சி DKDP படிகங்கள் மற்றும் பிற நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் படிகங்களின் லேசர் தூண்டப்பட்ட சேத பண்புகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கான முக்கியமான யோசனைகள் மற்றும் குறிப்புகளை வழங்குகிறது.

References:

• Li, T., Zhao, Y., Lian, Y., Zhu, X., Lv, X., Peng, Y., & Shao, J. (2021). Optimizing sub-nanosecond laser conditioning of DKDP crystals by varying the temporal shape of the pulse. Optics Express, 29(22), 35993-36004.
• Liu, Z., Geng, F., Lei, X., Li, Y., Cheng, J., Zheng, Y., & Xu, Q. (2020). Effect of laser pulse duration and fluence on DKDP crystal laser conditioning. Applied Optics, 59(17), 5240-5246.
• Li, X., Wang, B., Li, D., Yang, H., & Cheng, W. (2019). Point-to-point conditioning of potassium dihydrogen phosphate (KDP) crystals combining sub-nanosecond and nanosecond ultraviolet lasers. Laser Physics, 29(6), 066001.
• Guillet, F., Bertussi, B., Lamaignère, L., & Maunier, C. (2010, December). Effects of thermal annealing on KDP and DKDP on laser damage resistance at 3w. In Laser-Induced Damage in Optical Materials: 2010(Vol. 7842, p. 78421T). International Society for Optics and Photonics.