خبرگزاری علم و فناوری

علم و فناوری گزارش می دهد؛

پایان انحصار ۴ کشور جهان در تولید لیزر فمتوثانیه/ صادرات هر دستگاه لیزر ایرانی ۵۰ هزار دلار ارز آوری دارد

محققین کشورمان موفق به ساخت دستگاه لیزر فمتوثانیه پیشرفته ای شدند که دانش ساخت آن تنها در اختیار ۴ کشور جهان می باشد و با تولید آن به ازای هر دستگاه می توان برای کشور ۵۰ هزار دلار ارز آوری کرد .

گروه دانش خبرگزاری علم و فناوری سجاد عبدلی ؛ طی سال های اخیر، دانشمندان جوان ایرانی بارها و بارها توانسته اند با صرف فعل خواستن ، اقدام به تولید پیشرفته ترین تکنولوژی های مدرن بروز جهانی نمایند که برای ساخت آن ها نیاز به دانش علمی بالایی می باشد. روز گذشته بار دیگر محققین کشورمان موفق به ساخت دستگاه لیزر فمتوثانیه پیشرفته ای شدند که دانش ساخت آن تنها در اختیار 4 کشور جهان می باشد و با تولید آن به ازای هر دستگاه می توان برای کشور 50 هزار دلار ارز آوری کرد .

فمتوثانیه به چه معناست ؟

 فمتوثانیه (Femtosecond) یک واحد SI برابر با ۱۵-۱۰  ثانیه است.  یعنی یک میلیون میلیاردم ثانیه. نسبت یک فمتوثانیه یه یک ثانیه مانند نسبت یک ثانیه به 31.7 میلیون سال است . کلمه فمتوثانیه ترکیبی از پیشوند SI فمتو و واحد ثانیه است که به ‌صورت fs نشان داده می ‌شود. یک فمتوثانیه برابر است با ۱۰۰۰ اتوثانیه یا ۱/۱۰۰۰ پیکوثانیه. چون واحد بعدی Si، ۱۰۰۰ برابر بزرگتر است مقادیر ۱۴-۱۰ و ۱۳-۱۰معمولاً به‌ صورت ده و صد فمتوثانیه بیان می ‌شوند.

لیزر فمتوثانیه چیست ؟

لیزرهای فمتوثانیه(Femto second laser) به لیزرهایی گفته می‌شود که طول پالس آنها از مرتبه چند فمتوثانیه تا چند صد فمتوثانیه باشد، این لیزرها زیرمجموعه لیزرهای فوق سریع با پالس‌های فوق کوتاه قرار می‌گیرند، معمولاً لیزرهای فمتوثانیه به روش قفل مُد انفعالی تولید می‌شوند.

پالس لیزر فمتوثانیه

 لیزرهای پیوسته فمتوثانیه به صورت دائم از منبع تغذیه خود به انتشار نور و باریکه لیزر می‌پردازد اما لیزرهای پالسی تنها در بازه‌های زمانی خاص به تولید لیزر می‌پردازند، به گونه ‌ای که در یک بازه زمانی لیزر تولید شده و در همان بازه زمانی جریان تولید قطع می‌شود.

پهنای باند لیزر فمتوثانیه

 لیزرهای فمتوثانیه از ۱۰ تا ۹۰۰ فمتوثانیه به صورت تجاری در دسترس هستند، اما بازه واقعی مفید بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ فمتوثانیه است. لیزرهای بالاتر از ۵۰۰ فمتوثانیه، بیشتر شبیه یک لیزر پیکوثانیه هستند.

انواع لیزرهای فمتوثانیه

لیزرهای فمتوثانیه دارای انواع مختلفی می باشند ؛ ولی از مهمترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- لیزرهای بالکی(Bulk Lasers):

لیزرهای بالکی حالت جامد قفل شده مُد انفعالی(Passively mode-locked solid-state bulk lasers) می‌توانند پالس‌های فوق کوتاه با کیفیت بالا را تولید نمایند که طول پالس آن‌ها بین ۳۰ فمتوثانیه تا ۳۰ پیکوثانیه است، انواع مختلف لیزرهای دیود پمپی مثل لیزرهای دیودی دوپ شده محیط بهره توسط نئودیمیوم یا یتربیوم، این ویژگی‌ها را دارا می‌باشند، لیزرهای تیتانیوم سفایر با جبران پراکندگی خوب نیز برای تولید پالس‌های زیر ۱۰ فمتوثانیه مناسب هستند و از جمله لیزرهای بالکی فمتوثانیه به حساب می‌آیند، نرخ تکرار این لیزرها بین ۵۰ تا ۵۰۰ مگاهرتز است.

2- لیزرهای فیبری(Fiber Lasers):

 لیزرهای فیبری انواع مختلفی دارند که همه آن‌ها طول پالسی بین ۵۰ تا ۵۰۰ فمتوثانیه دارند و هم چنین نرخ تکرار آن‌ها بین ۱۰ تا ۱۰۰ مگاهرتز است و متوسط قدرت آن‌ها از مرتبه چند میلی وات است؛ این لیزرها می‌توانند متوسط قدرت قابل توجهی و هم چنین انرژی پالس بالایی کسب کنند که از جمله این لیزرها می‌توان به لیزرهای فیبری پالس کشیده (stretched-pulse fiber lasers) یا لیزرهای similariton اشاره کرد.

3- لیزرهای دای(Dye Lasers):

تا قبل از به وجود آمدن لیزرهای تیتانیوم سفایر، لیزرهای دای انتخاب اول برای تولید پالس‌های فوق کوتاه بودند، طول پالس این لیزرها چیزی حدود ۱۰ فمتوثانیه است و انواع مختلف آن می‌توانند در طول موج‌های مختلف کار کنند که بیشتر در طول موج‌های مرئی کار می‌کنند.

لیزرهای فمتوثانیه انواع مختلف دیگری هم دارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به لیزرهای نیمه رسانا، لیزرهای الکترون آزاد و غیره اشاره کرد.

دانش ساخت لیزرهای پیشرفته فمتوثانیه تنها در انحصار 4 کشور جهان

ليزر فمتوثانيه در حال حاضر کاربردي ترين و پيشرفته ترين ليزر در جهان است که با توجه به تکنولوژی پیشرفته ای که دارد فناوري ساخت آن تنها در اختيار چند کشور پيشرفته همچون آمريکا، آلمان، روسيه و چين است که اين نوع ليزر را در حوزه هاي مختلف صنعت و پزشکي به کار گرفته اند.