Prism compressor
ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி என்பது ஒரு ஒளியியல் சாதனமாகும், இது வெவ்வேறு அலைநீள கூறுகளுக்கு வேறு நேர தாமதத்தை வழங்குவதன் மூலம் நேர்மறையாக கிண்டல் செய்யப்பட்ட அல்ட்ராஷார்ட் லேசர் துடிப்பின் கால அளவைக் குறைக்க பயன்படுகிறது. இது பொதுவாக இரண்டு ப்ரிஸம்களையும் ஒரு கண்ணாடியையும் கொண்டுள்ளது. படம் 1 அத்தகைய அமுக்கியின் கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது. ப்ரிஸம் பொருளின் சிதறல் வெவ்வேறு அலைநீள கூறுகளை வெவ்வேறு பாதைகளில் பயணிக்க காரணமாக இருந்தாலும், அனைத்து அலைநீள கூறுகளும் வெவ்வேறு நேரங்களில் அமுக்கியை விட்டு வெளியேறும் வகையில் அமுக்கி கட்டப்பட்டுள்ளது, ஆனால் ஒரே திசையில். லேசர் துடிப்பின் வெவ்வேறு அலைநீள கூறுகள் ஏற்கனவே காலப்போக்கில் பிரிக்கப்பட்டிருந்தால், ப்ரிஸம் அமுக்கி அவற்றை ஒன்றோடொன்று ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கச் செய்யலாம், இதனால் குறுகிய துடிப்பு ஏற்படுகிறது. பிரிசம் அமுக்கிகள் பொதுவாக Ti: சபையர் மாடல் லாக் லேசர்களுக்குள் சிதறலை ஈடுசெய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு முறையும் லேசர் துடிப்பு லேசர் குழிக்குள் ஒளியியல் கூறுகள் வழியாக பயணிக்கும்போது, அது நீட்டப்படுகிறது. குழிக்குள் ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி வடிவமைக்கப்படலாம், இது இந்த உள்-குழி சிதறலை சரியாக ஈடுசெய்கிறது. லேசர் துவாரங்களுக்கு வெளியே அல்ட்ராஷார்ட் துடிப்புகளின் சிதறலை ஈடுசெய்யவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம். பிரிஸ்மாடிக் துடிப்பு சுருக்கம் முதன்முதலில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, ஒற்றை ப்ரிஸத்தைப் பயன்படுத்தி, 1983 இல் டீடெல் மற்றும் பலர். நான்கு-ப்ரிஸம் துடிப்பு அமுக்கி 1984 ஆம் ஆண்டில் ஃபோர்க் மற்றும் பலர் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது. கூடுதல் சோதனை வளர்ச்சிகளில் ஒரு ப்ரிஸம்-ஜோடி துடிப்பு அமுக்கி மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசர்களுக்கான ஆறு-ப்ரிஸம் துடிப்பு அமுக்கி ஆகியவை அடங்கும். துடிப்பு சுருக்கத்திற்கான பல-முத்திரை சிதறல் கோட்பாடு, 1982 ஆம் ஆண்டில் டுவார்டே மற்றும் பைபரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, 1987 ஆம் ஆண்டில் இரண்டாவது வழித்தோன்றல்களுக்கு நீட்டிக்கப்பட்டது, மேலும் 2009 ஆம் ஆண்டில் உயர் வரிசை கட்ட வழித்தோன்றல்களுக்கு மேலும் விரிவுபடுத்தப்பட்டது. ஒரு கூடுதல் அமுக்கி, பக்கவாட்டு பிரதிபலிப்பாளர்களுடன் ஒரு பெரிய ப்ரிஸத்தைப் பயன்படுத்தி ப்ரிஸத்தில் பல-பாஸ் ஏற்பாட்டை செயல்படுத்த, 2006 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. செயல்பாட்டின் கோட்பாடு புலப்படும் ஒளிக்கு வெளிப்படையான கிட்டத்தட்ட அனைத்து ஒளியியல் பொருட்களும் ஒரு இயல்பான அல்லது நேர்மறையான சிதறலைக் கொண்டுள்ளனஃ ஒளிவிலகல் குறியீடு அதிகரிக்கும் அலைநீளத்துடன் குறைகிறது. இதன் பொருள் நீண்ட அலைநீளங்கள் இந்த பொருட்களின் வழியாக வேகமாக பயணிக்கின்றன. ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கியில் உள்ள ப்ரிஸங்களுக்கும் இது பொருந்தும். இருப்பினும், நீண்ட அலைநீள கூறுகள் இரண்டாவது ப்ரிஸம் வழியாக பயணிக்க வேண்டிய கூடுதல் தூரத்தால் ப்ரிஸங்களின் நேர்மறை சிதறல் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. குறுகிய அலைநீளங்கள் காற்றின் வழியாக அதிக தூரம் பயணிப்பதால் இது ஒரு நுட்பமான சமநிலையாகும். இருப்பினும், வடிவவியலை கவனமாகத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், மற்ற ஒளியியல் கூறுகளிலிருந்து நேர்மறை சிதறலை ஈடுசெய்யக்கூடிய எதிர்மறை சிதறலை உருவாக்க முடியும். இது படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ப்ரிஸம் P2 ஐ மேலேயும் கீழேயும் மாற்றுவதன் மூலம், அமுக்கியின் சிதறல் ஒளிவிலகல் குறியீடு n = 1.6 (சிவப்பு வளைவு) மற்றும் நேர்மறை (நீல வளைவு) ஆகியவற்றைச் சுற்றி எதிர்மறையாக இருக்கலாம். ஒரு எதிர்மறை சிதறல் கொண்ட வரம்பு ஒப்பீட்டளவில் குறுகியதாக உள்ளது, ஏனெனில் ஒளி கதிர் அதை முழுவதுமாக தவறவிடுவதற்கு முன்பு ப்ரிஸம் பி 2 ஐ குறுகிய தூரத்தில் மட்டுமே மேல்நோக்கி நகர்த்த முடியும். கொள்கையளவில், ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கியின் சிதறல் பண்புகளை சரிசெய்ய α கோணம் மாறுபடும். எவ்வாறாயினும், நடைமுறையில், வடிவியல் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, இதனால் சம்பவமும் ஒளிவிலகல் கற்றை சுருக்கப்பட வேண்டிய ஸ்பெக்ட்ரமின் மைய அலைநீளத்தில் ஒரே கோணத்தைக் கொண்டிருக்கும். இந்த அமைப்பு "குறைந்தபட்ச விலகல் கோணம்" என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் தன்னிச்சையான கோணங்களை விட சீரமைக்க எளிதானது. பி. கே. 7 கண்ணாடி போன்ற வழக்கமான பொருட்களின் ஒளிவிலகல் குறியீடு ஒரு அல்ட்ராஷார்ட் துடிப்பால் மூடப்பட்டிருக்கும் சில பத்து நானோமீட்டர்களுக்குள் ஒரு சிறிய அளவை (0.01-0.02) மட்டுமே மாற்றுகிறது. ஒரு நடைமுறை அளவுக்குள், ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி அலைநீள கூறுகளுக்கு இடையிலான பாதை நீள வேறுபாடுகளில் சில நூறு மைக்ரோமீட்டர்களை மட்டுமே ஈடுசெய்ய முடியும். இருப்பினும், ஒரு பெரிய ஒளிவிலகல் குறியீட்டு பொருளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் (SF10, SF11 போன்றவை) இழப்பீட்டு தூரத்தை மிமீ நிலை வரை நீட்டிக்க முடியும். இந்த தொழில்நுட்பம் ஃபெம்டோசெகண்ட் லேசர் குழிக்குள் Ti: சபையர் படிகத்தின் இழப்பீட்டிற்காகவும், மற்ற கூறுகளால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சிதறலின் இழப்பீட்டிற்காகவும் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், உயர்-வரிசை சிதறல் ப்ரிஸம் அமுக்கி மற்றும் பிற ஒளியியல் கூறுகளால் அறிமுகப்படுத்தப்படும். அல்ட்ராஷார்ட் துடிப்பை கவனமாக அளவிடுவதன் மூலமும், கட்ட சிதைவை ஈடுசெய்வதன் மூலமும் இதை சரிசெய்ய முடியும். மிஐபிஎஸ் என்பது துடிப்பை வடிவமைக்கும் நுட்பங்களில் ஒன்றாகும், இது உயர்-வரிசை சிதறலை தானாக அளவிடவும் ஈடுசெய்யவும் முடியும். துடிப்பை வடிவமைக்கும் ஒரு குழப்பமான பதிப்பாக, இறுதி கண்ணாடி சில நேரங்களில் சாய்ந்திருக்கும் அல்லது சிதைந்திருக்கும், கதிர்கள் அதே பாதையில் திரும்பிச் செல்லவோ அல்லது வேறுபடவோ இல்லை என்பதை ஏற்றுக்கொள்கின்றன. படம் 4 இல், இணைக்கப்பட்ட சிலிக்காவால் செய்யப்பட்ட ஒரு ப்ரிஸம்-ஜோடி அமுக்கியின் சிதறல் வரிசைகளின் பண்புகள் முதல் ப்ரிஸத்தின் செருகும் ஆழத்தின் செயல்பாடாக சித்தரிக்கப்படுகின்றன, இது ஒரு மைய அலைநீளம் மற்றும் நிறமாலை அலைவரிசை கொண்ட லேசர் துடிப்புகளுக்கு குறிக்கப்படுகிறது. இந்த மதிப்பீடு லா-லாகூர் ஒளியியல் சம்பிரதாயத்தைப் பயன்படுத்துகிறது-இது சிதறலின் உயர் வரிசைகளின் பொதுவான சூத்திரமாகும். அமுக்கி ப்ரூஸ்டர் கோணத்திற்கு அருகில் ப்ரிஸங்களுக்கு இடையில் பிரிப்பதற்கும், குறைந்தபட்ச அலைநீளத்தில் இரண்டாவது ப்ரிஸத்திற்கான செருகும் ஆழத்திற்கும், இணைக்கப்பட்ட சிலிக்கா ப்ரிஸங்களுக்கான உச்ச கோணத்திற்கும் மதிப்பீடு செய்யப்படுகிறது. சிதறல் கோட்பாடு லேசர் துடிப்பு சுருக்கத்திற்கு பொருந்தக்கூடிய பொதுமைப்படுத்தப்பட்ட பிரிஸ்மாடிக் வரிசைகளுக்கான கோண சிதறல், பல-ப்ரிஸம் சிதறல் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி சரியாக கணக்கிடப்படலாம். குறிப்பாக, சிதறல், அதன் முதல் வழித்தோன்றல் மற்றும் அதன் இரண்டாவது வழித்தோன்றல், பல-ப்ரிஸம் சிதறல் கோட்பாட்டிற்கான கட்டுரையில் கோண அளவுகள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ள இடத்தின் மூலம் கொடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் அதிக வழித்தோன்றல்கள் டுவார்ட்டால் வழங்கப்படுகின்றன. மற்ற துடிப்பு அமுக்கிகளுடன் ஒப்பீடு மிகவும் பொதுவான மற்ற துடிப்பு அமுக்கி கிராட்டிங்குகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது (சிர்பெட் துடிப்பு பெருக்கத்தைப் பார்க்கவும்), இது ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கியை விட மிகப் பெரிய எதிர்மறை சிதறலை எளிதில் உருவாக்க முடியும் (மில்லிமீட்டரில் பத்தில் ஒரு பங்கை விட சென்டிமீட்டர்கள்). இருப்பினும், கிரேட்டிங்கின் உலோக பூச்சு உயர்-வரிசை விலகல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் இழப்புகள் காரணமாக ஒரு கிரேட்டிங் அமுக்கி குறைந்தது 30 சதவீதம் இழப்பைக் கொண்டுள்ளது. பொருத்தமான பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சு கொண்ட ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி 2 சதவீதத்திற்கும் குறைவான இழப்பைக் கொண்டிருக்கலாம், இது லேசர் குழிக்குள் ஒரு சாத்தியமான விருப்பமாக அமைகிறது. மேலும், ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி ஒரு கிரேட்டிங் அமுக்கி விட மலிவானது. மற்றொரு துடிப்பு சுருக்க நுட்பம் கிண்டல் கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை மின்கடத்தா கண்ணாடிகள், அவை பிரதிபலிப்பு எதிர்மறை சிதறலைக் கொண்டிருக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சில்லு கண்ணாடிகளை தயாரிப்பது கடினம்; மேலும் சிதறலின் அளவு சிறியது, அதாவது ஒற்றை ப்ரிஸம் அமுக்கியைப் போலவே அதே அளவு சிதறலை அடைய லேசர் கற்றை பல முறை பிரதிபலிக்க வேண்டும். இதன் பொருள் டியூன் செய்வது கடினம். மறுபுறம், ஒரு சிர்பட்-மிரர் அமுக்கியின் சிதறல் ஒரு குறிப்பிட்ட சிதறல் வளைவைக் கொண்டிருக்க முடியும், அதேசமயம் ஒரு ப்ரிஸம் அமுக்கி மிகக் குறைந்த சுதந்திரத்தை வழங்குகிறது. மிகப் பெரிய அலைவரிசை கொண்ட துடிப்புகள் சுருக்கப்பட வேண்டிய பயன்பாடுகளில் சிர்ப்ட்-மிரர் அமுக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சிர்பட் துடிப்பு பெருக்கம் Ti: சபையர் லேசர் மாடலாக்கிங் அல்ட்ராஷார்ட் துடிப்பு MIIPS ஐப் பார்க்கவும், இது ஃபெம்டோசெகண்ட் லேசர் துடிப்பின் உயர்-வரிசை சிதைவை அளவீடு செய்து சரிசெய்யும் நுட்பமாகும். பல முக்கோண சிதறல் கோட்பாடு குறிப்புகள் ஒளியியல் சாதனங்கள் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் லேசர் அறிவியல்