সম্প্রতি, স্ট্রং-ফিল্ড লেজার ফিজিক্সের স্টেট কী ল্যাবরেটরির একটি গবেষণা দল,সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স এবং যথার্থ যন্ত্রপাতি, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, এই ঘটনাটি আবিষ্কার করেছে যে লেজারের পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এমজে-স্কেল ফেমটোসেকেন্ড লেজার ফিলামেন্টেশন এবং বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন প্রক্রিয়ায় ফিলামেন্টের অপটিক্যাল তীব্রতা তত বেশি হবে এবং একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজার বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন "নিম্ন-ঘনত্বের গর্ত" এর উপর ভিত্তি করে নাড়ি জমার প্রভাব। "নিম্ন-ঘনত্বের ছিদ্র" এর উপর ভিত্তি করে বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন পালস জমে থাকা প্রভাবের একটি শারীরিক চিত্র উপস্থাপন করা হয়েছে। সম্পর্কিত গবেষণাপত্র প্রকাশিত হয়হাই পাওয়ার লেজার সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং।
kHz এবং এমনকি 100kHz উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ফেমটোসেকেন্ড লেজারের দ্রুত বিকাশের সাথে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ফেমটোসেকেন্ড লেজার বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন লেজার প্রক্রিয়াকরণ, কুয়াশা-ছিদ্র যোগাযোগ, লেজার ক্লাউড রেইন জেনারেশন, লেজার বজ্রপাত এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অভূতপূর্ব সুযোগ প্রদান করে। . বায়ুর অণুগুলির মিলিসেকেন্ড-স্কেল ফটোথার্মাল শিথিলকরণের কারণে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ফেমটোসেকেন্ড লেজারের বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশনের সময় নাড়ি জমার প্রভাব অনিবার্য, এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি লাসার প্রক্রিয়ার উপর পালস জমাকরণ প্রভাবের প্রভাব সম্পর্কে গভীরভাবে বোঝা। ফিলামেন্টেশন লেজার বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশনের নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলির আরও বিকাশের চাবিকাঠি। উপরের মূল বিষয়গুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, গবেষণা দলটি 100 kHz পর্যন্ত ভারী ফ্রিকোয়েন্সি এবং 0.4 mJ এর পালস শক্তি সহ একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন সম্পন্ন করেছে। গবেষণা দলটি খুঁজে পেয়েছে যে ফিলামেন্টটি উচ্চতর ভারী ফ্রিকোয়েন্সিতে যত বেশি থাকে, একটি একক স্পন্দনের ফ্লুরোসেন্স তত দুর্বল হয়, ফিলামেন্ট দ্বারা প্ররোচিত তৃতীয় হারমোনিকটি তত বেশি শক্তিশালী হয় এবং প্ররোচিত উচ্চ-ভোল্টেজ ডিসচার্জ ব্রেকডাউনের থ্রেশহোল্ড হয়। হ্রাস করা হয়েছে, এবং কম ঘনত্বে উচ্চ-ভারী-ফ্রিকোয়েন্সি বায়ু চ্যানেলের ভৌত প্রক্রিয়া প্রাথমিকভাবে পালস ক্রমবর্ধমান প্রভাব ［(A) এর মাধ্যমে প্রস্তাব করা হয়েছে। অ্যাডভান্সড ফটোনিক্স রিসার্চ 4, 2200338 (2023)]।
এই কাজে, গবেষকরা সংখ্যাসূচক সিমুলেশন দ্বারা একটি একক ফেমটোসেকেন্ড লেজার পালসের ফিলামেন্টেশন প্রক্রিয়া গণনা করেছেন, ফিলামেন্ট প্লাজমা ঘনত্বের স্থানিক বন্টন পেয়েছেন, প্লাজমা ঘনত্বের উপর ভিত্তি করে প্লাজমার জটিলতার তাপ গণনা করেছেন এবং তাপ সঞ্চালনের সাথে মিলিত হয়েছে। বিভিন্ন পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে ফিলামেন্ট দ্বারা প্ররোচিত "নিম্ন-ঘনত্বের গর্ত" প্রাপ্ত করার সমীকরণ। ফেমটোসেকেন্ড লেজার পালসের নন-লিনিয়ার ট্রান্সমিশনের জন্য সাংখ্যিক সিমুলেশন সমীকরণের পারস্পরিক সম্পর্ক সহগগুলি বিভিন্ন পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি সহ লেজার পালসগুলির ফিলামেন্ট-গঠনের ফলাফল পেতে "নিম্ন-ঘনত্বের ছিদ্র" দ্বারা সংশোধন করা হয় এবং ফিলামেন্ট-গঠনের তীব্রতার ঘটনা। femtosecond তীব্র লেজার বায়ুমন্ডলে পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পাওয়া যায়. ফিলামেন্টের অভ্যন্তরে আলোর তীব্রতা চিহ্নিত করার জন্য ফিলামেন্ট দ্বারা প্ররোচিত নাইট্রোজেন অণু এবং নাইট্রোজেন আয়নগুলির ফ্লুরোসেন্স পরিমাপ করে, পরীক্ষাগুলি তাত্ত্বিক প্রত্যাশাকে নিশ্চিত করেছে এবং সফলভাবে ব্যাখ্যা করেছে আলোর তীব্রতার নিয়মটি বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টের অভ্যন্তরে আলোর তীব্রতার পরিবর্তনের নিয়মকে ব্যাখ্যা করেছে যা বিভিন্ন ল্যাপটেসেসকোন দ্বারা প্ররোচিত হয়েছে। ফ্রিকোয়েন্সি, যা উচ্চ-পুনরাবৃত্তি-ফ্রিকোয়েন্সি ফেমটোসেকেন্ড লেজারগুলির বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্টেশন এবং তাদের নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিকাশের গভীরভাবে বোঝার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করে।
এই কাজটি চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের আন্তর্জাতিক সহযোগিতার মূল কর্মসূচি এবং সাংহাই পৌরসভার বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি প্রোগ্রাম দ্বারা সমর্থিত।
চিত্র 1 বিভিন্ন পালস শক্তির জন্য 100 Hz এবং 1000 Hz এ ভারী-ফ্রিকোয়েন্সি ফেমটোসেকেন্ড লেজারের বায়ুমণ্ডলীয় ফিলামেন্ট-গঠনের তীব্রতার স্থানিক বিবর্তনের তাত্ত্বিক গণনা: (a) 0.1 mJ, (b) 0.2 mJ, (c) 0.7 mJ এবং (d) 1.2 mJ।
চিত্র 2 পরীক্ষামূলক ফলাফল 100 Hz এবং 1000 Hz হেভি-ফ্রিকোয়েন্সি লেজার ননলাইনার ট্রান্সমিশন লেজার পালস শক্তির সাথে গড় তীব্রতার তারতম্য (a) এবং 1.2 mJ (b) লেজার পালস শক্তিতে লেজার ভারী-ফ্রিকোয়েন্সি সহ ফিলামেন্টের ভিতরে হালকা তীব্রতার তারতম্য। . (c) এবং (d) হল সংশ্লিষ্ট সংখ্যাসূচক সিমুলেশন ফলাফল। (ঙ) বিভিন্ন পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে নিম্ন-ঘনত্বের অঞ্চলে বায়ুর অণুর ঘনত্ব বন্টন।
