ಬೆಸೆಲ್ ಬೀಮ್ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಧಾನಗಳು

ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಪ್ರದೇಶ ಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು, ಲೇಸರ್ ಫೋಕಲ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಅನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು, ಇದು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಫೋಕಸಿಂಗ್ ನಂತರ ಗಾಸಿಯನ್ ಕಿರಣದ ದೊಡ್ಡ ಅಕ್ಷೀಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ನಿಂದಾಗಿ, ಫೋಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ತಾಪಮಾನವು ಅಸಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೇಸರ್-ಪೀಡಿತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ಶೂನ್ಯ ದೋಷಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು ಮಾದರಿಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಫೋಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಆಕಾರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವು ಅಕ್ಷೀಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೋಕಲ್ ಉದ್ದವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಲೇಸರ್‌ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮ ಪ್ರದೇಶದ ಆಳ-ಅಗಲ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಇದು ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ನಿಖರತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆ ಎರಡನ್ನೂ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

1. ಡಿಫ್ರಾಕ್ಟಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಬೆಸೆಲ್ ಬೀಮ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕ ವಿನ್ಯಾಸ

೧೯೮೭ ರಲ್ಲಿ, ಡರ್ನಿನ್ ಮೊದಲು ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವಿವರ್ತನೀಯವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ: ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಡ್ಡ ಬೆಳಕಿನ ಕ್ಷೇತ್ರ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ಬಿಂದುವಿನ ಗಾತ್ರವು ಯಾವಾಗಲೂ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಿತಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳು ಸ್ವಯಂ-ಗುಣಪಡಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಕೇಂದ್ರ ಬಿಂದುವು ಅಡಚಣೆಯಾದಾಗ, ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಬೆಳಕು ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಒಮ್ಮುಖವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರ ಬಿಂದುವನ್ನು "ದುರಸ್ತಿ" ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ ಬೆಳಕಿನ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿತರಣೆಯ ಗಣಿತದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ:

ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ:

• J0 ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
• r ಮತ್ತು φ ಕ್ರಮವಾಗಿ ರೇಡಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ.
• z ಎಂಬುದು ಪ್ರಸರಣ ದೂರ.
• Kr ಮತ್ತು Kz ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಅಡ್ಡ ಮತ್ತು ಉದ್ದದ ತರಂಗ ವೆಕ್ಟರ್ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ.

ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಕೇಂದ್ರ ಮುಖ್ಯ ಸ್ಥಳವು ಬಲವಾದ ಬಂಧನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು TW/cm² ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಮದ ವಿಕಿರಣ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳ ವಿವರ್ತನೀಯವಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳದ ಗಮನ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಅಕ್ಷೀಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಬಹುತೇಕ ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ದೋಷಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಸಿಯನ್ ಕಿರಣಗಳ ನಾಭಿದೂರವನ್ನು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅಡ್ಡ-ಸಂಪರ್ಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳು ಅಡ್ಡ-ಮೈಕ್ರಾನ್-ಮಟ್ಟದ ಫೋಕಲ್ ಸ್ಪಾಟ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಗಣನೀಯ ಆಳದ ಗಮನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ:

ಉಂಗುರಾಕಾರದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ವಿಧಾನ: ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ಉಂಗುರಾಕಾರದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ವಿಧಾನವು ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಉಂಗುರಾಕಾರದ ಸ್ಲಿಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೊದಲ ಯಶಸ್ವಿ ವಿಧಾನವೂ ಆಗಿತ್ತು. ಕೆಳಗಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಉಂಗುರಾಕಾರದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತಲ ತರಂಗವು ಎಡದಿಂದ ಉಂಗುರಾಕಾರದ ಸ್ಲಿಟ್‌ಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ನಂತರ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮಸೂರವು ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಮಸೂರದ ಹಿಂದೆ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಿವರ್ತನೀಯವಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣ ದೂರ Zmax ​ವು ವಾರ್ಷಿಕ ಸ್ಲಿಟ್‌ನ ವ್ಯಾಸ d ಮತ್ತು ಮಸೂರದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಈ ವಿಧಾನವು ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದು, ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ವಿಧಾನ: ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಕಿರಣದ ಹಂತದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಬಳಸಿ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಕ್ಷೇತ್ರದ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಹಂತದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಲೆನ್ಸ್ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯ ಫಲಕಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.

ಆಕ್ಸಿಕಾನ್ ವಿಧಾನ: ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಆಕ್ಸಿಕಾನ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಗಾಜಿನ-ಆಧಾರಿತ ವಿವರ್ತನಾ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಗಾಸಿಯನ್ ಕಿರಣವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಕಾನ್ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅದರ ಹಂತ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅದನ್ನು ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲದೆ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಗಾಜಿನ ಆಕ್ಸಿಕಾನ್‌ಗಳ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಬಳಕೆಯ ಸುಲಭತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ ಹಾಗೂ ಅವುಗಳ ಅಸಾಧಾರಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಆಕ್ಸಿಕಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಕಿರಣದ ಕಿರಿದಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. 4f ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಪ್ರಸರಣ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಟಿವ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣ ದೂರ, ಅರ್ಧ-ಕೋನ್ ಕೋನ ಮತ್ತು ಟಿಲ್ಟ್ ಕೋನವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

Ɵ1 ಅರ್ಧ-ಕೋನ್ ಕೋನ ಮತ್ತು Zmax ನ ವಿವರ್ತನೆ-ಮುಕ್ತ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣವು ಲೆನ್ಸ್ (L1) ಮತ್ತು ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಲೆನ್ಸ್ (L2) ನಿಂದ ಕೂಡಿದ 4f ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾರ್ಶ್ವ ವರ್ಧನೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು M=f1/f2=5, ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶದ ವರ್ಧನೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು M2=25. ಹೀಗಾಗಿ, ಮಾದರಿಯೊಳಗಿನ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಅಂತಿಮ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋನ್ ಕೋನಗಳು ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಸಂಕೋಚನ ವರ್ಧನೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಗಾಜಿನ ಮಾದರಿಯೊಳಗೆ ಚಿತ್ರಿಸಲಾದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು.

ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕ್ಷೇತ್ರ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆ

• r ಮತ್ತು z: ಕ್ರಮವಾಗಿ ರೇಡಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಅಕ್ಷೀಯ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಘಟಕಗಳು.
• λ: ಲೇಸರ್‌ನ ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರ.
• w: ಘಟನೆಯ ಗಾಸಿಯನ್ ಕಿರಣದ 1/e² ತ್ರಿಜ್ಯ.
• P0: ಅಲ್ಟ್ರಾಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ.
• β1: ಕಿರಣದ ಸಂಕೋಚನದ ನಂತರ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಅರ್ಧ-ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಕೋನ.
• k: ತರಂಗ ವೆಕ್ಟರ್.
• J0: ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಾರ್ಯ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಗಾಜಿನೊಳಗೆ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆ: ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣ ದಿಕ್ಕಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ನೋಟವಿದೆ, ಮತ್ತು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ನೋಟವಿದೆ.

2. ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾ ಗ್ಲಾಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಬೆಸೆಲ್ ಬೀಮ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಚಿತ್ರ (ಎ) ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜಿನ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲವನ್ನು 220 fs ನಲ್ಲಿ ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯೊಳಗಿನ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಅರ್ಧ-ಕೋನ್ ಕೋನವು 12.4° ಆಗಿದೆ. ಲೇಸರ್-ಪೀಡಿತ ಪ್ರದೇಶವು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ರೇಖೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯು 9.5 μJ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದಾಗ, ಫೋಕಲ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುವಿನ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪು ಪ್ರದೇಶವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯು 9.5 μJ ಮೀರಿದಾಗ, ಫೋಕಲ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಿಳಿ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಉದ್ದವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೊಳಪು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಚಿತ್ರ (ಬಿ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ 15.4 μJ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಕಡಿಮೆ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 200 nm ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಬಹುದು.

ಅಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಇನ್-ಸಿಟು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ವೀಕ್ಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೂಲಕ, ನಾವು ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ದೃಢಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ ಸಿ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ದೋಷಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಏಕ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯು 9.5 μJ ಮೀರಬಾರದು.

3. ಬೆಸೆಲ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಬಳಸಿ ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾ ಗ್ಲಾಸ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮೈಕ್ರೋ-ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಾಧಿಸುವುದು.

ಚಿತ್ರ (ಎ) ಮಾದರಿಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲಿನ ನೋಟದ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡ್ ಲೈನ್ ಏಕರೂಪ ಮತ್ತು ಮೃದುವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ಮೈಕ್ರೋಪೋರ್ ದೋಷಗಳು ಇದ್ದರೂ, ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಇದು ಗಾಸಿಯನ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡ್ ಲೈನ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಮಾಪನಗಳು ವೆಲ್ಡ್ ಲೈನ್ ಅಗಲವು ಸರಿಸುಮಾರು 18 μm ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್ ಲೈನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು 40 μm ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ (ಬಿ) ಮಾದರಿಯ ವೆಲ್ಡ್ ಲೈನ್‌ನ ಸೈಡ್-ವ್ಯೂ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ನಂತರ ಮಾದರಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಬಳಿಯಿರುವ ವಸ್ತುವು ಉಷ್ಣ ಕರಗುವಿಕೆ-ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾದ ನಂತರ ಒಂದೇ ಘಟಕವಾಗಿ ಬೆಸೆಯಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ಉಷ್ಣ ಕರಗುವ ಪ್ರದೇಶದ ಆಳವು 227 μm ವರೆಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂದು ಮಾಪನಗಳು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಫೋಕಲ್ ಸ್ಥಾನದ ಅಕ್ಷೀಯ ಆಳವು 227 μm ವರೆಗೆ ತಲುಪಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಸಿಯನ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗಿಂತ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.

4. ಬೆಸೆಲ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲಿ ಖರೀದಿಸಬೇಕು?

ವೇವ್‌ಲೆಂತ್ ಆಪ್ಟೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಬೆಸೆಲ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕಿರಣದ ವ್ಯಾಸದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕಿರಣದ ಫೋಕಸ್ ಆಳದ ಟ್ಯೂನಬಿಲಿಟಿ ಈ ಬೆಸೆಲ್ ಕಿರಣದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಆಕರ್ಷಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಾಗಿದೆ.