خيوط ليزر Femtosecond لاستخدامها في تصوير شبه Diffraction محدودة زمنياً، والاستشعار عن بعد

أنا سعيد لتقديم البروفيسور سوكولوف وفريقه. وكانت اول من استخدم الليزر عالى الطاقة للكشف عن الجمرة الخبيثة فى الوقت الحقيقى . وهذا يعني في نانو ثانية، وليس في عدة ثوان.

ثم انتقلوا إلى العمل على مشاكل أخرى حول خيوط الضوء ، وتركيز الضوء ، والطرق التي يمكننا من خلالها استخدام هذه التقنيات لتجاوز الحدود الكمية القياسية. نحن وصف بروتوكول تجريبي لاستخدام خيوط الليزر femtosecond من أجل تحقيق دقة محدودة دون الحيود على مسافات من شأنها أن تكون مستعصية على الحل الكلاسيكي. خيوط الليزر يمكن الحفاظ على كثافة عالية وقطرها دون ملليمتر على مسافات انتشار طويلة.

وهذا يتيح الاستشعار، والمسح الضوئي، والتصوير الطيفي مع دقة محسنة. ويمكن توليد خيوط الليزر في العديد من وسائل الإعلام بما في ذلك الغلاف الجوي والماء. ويمكن تكييف هذه التقنية مع دراسات البصرية للمحيطات.

ليس من السهل توليد خيوط الليزر. خدعة واحدة مفيدة لضبط تريكة من النبض لتحقيق كثافة اللازمة. لذا اليوم سنرى التجارب على خيوط، مع التركيز على الضوء إلى ألياف صغيرة، وهذا شيء، وضع في السياق الحالي، يساعدنا على تصور ما نقوم به مع التجارب، من الكشف عن الجمرة الخبيثة إلى النظر في البصريات المحيطية.

قم بإعداد الجهاز على مقاعد البدلاء البصرية واتبع احتياطات السلامة بالليزر من الدرجة 4. لإنشاء خيوط، واستخدام نبض، تضخيم الفمتوز ثانية التيتانيوم التيتانيوم الياقوت الليزر. تمرير شعاع الليزر من خلال القزحية التي مقاطع قليلا الحواف الخارجية.

ومن المعروف أن التدرج الحاد في التشكيل الجانبي للكثافة المكانية الناجم عن قص الليزر لتشكيل خيوط البذور. بعد ذلك، مرر الشعاع من خلال عدسة متقاربة ذات طول بؤري أكبر من 200 سنتيمتر. مساعدة البذور الذاتي التركيز عن طريق إمالة قليلا العدسة فيما يتعلق اتجاه الانتشار.

ترتيب أن يكون تفريغ شعاع المناسبة بعد التركيز الهندسي للعدسة. لمراقبة خيوط، تشغيل الليزر مع قوة الناتج لحظية كافية للتركيز الذاتي في الهواء. ابحث عن خيوط بالقرب من التركيز الهندسي للعدسة باستخدام الورق الأبيض.

مع ورقة في مسار شعاع، والبحث عن هالة منتشرة من عدة ملليمترات المحيطة الخفقان، جوهر مشرق من حوالي 100 ميكرومتر. تقديم مزيد من الملاحظات وراء خيوط. هناك، حلقات الانبعاثات المخروطية الزاهية والمتعددة الألوان هي نتيجة لعملية تشكيل ذاتية المراحل مميزة في الهواء.

تشير عدة نقاط مضيئة إلى وجود خيوط متعددة. للقضاء على النقاط المضيئة، أدخل التوهين في الشعاع قبل القزحية. مع التوهين السليم ، يتم القضاء على النقاط المضيئة في نمط الانبعاثات المخروطية.

الاستعداد لإجراء اختبار المسح عن بعد مع الليزر. تأمين مرحلة ترجمة بمحركات محورين في مسار الحزمة بحيث يترجم عمودي على الحزم. تأكد من أن خيوط شعاع الليزر هي حادثة في وسط المرحلة.

بعد ذلك، قم بإنشاء هدف للمسح الضوئي باستخدام النظام. الحصول على حاوية ووضع مليمترين من الرمال في قاعها. وضع النحاس والألومنيوم، والأشياء الفولاذ المقاوم للصدأ على رأس طبقة من الرمال.

ثم، وضع طبقة أخرى من الرمال من مليمترين فوق المعادن. مع إيقاف تشغيل الليزر، ضع الحاوية في وسط مرحلة الترجمة حيث يحدث الخيط. من أجل جمع البيانات، قم بتوصيل خرج الطيف بالكمبيوتر.

إعداد المشغل الخارجي والتحكم في الكمبيوتر بالليزر لإطلاق رصاصة واحدة. المقبل إعداد جهاز الاستشعار. في هذه الحالة، ضع مطيافًا بحيث نقاط مدخله عند نقطة تأثير الخيط على مرحلة الترجمة.

استخدام العدسة لزوجين ضوء من نقطة تأثير في مطياف. ضع العدسة من أطوال بؤرية إلى اثنين من حيث يحدث الخيط. تشغيل الليزر بواسطة البرنامج وتسجيل إشارة من مطياف.

هذا الترتيب من النحاس والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ هو حجب تحت حوالي مليمترين من الرمال. تسمح الميزات الطيفية للمعادن المدفونة مقاسة من خلال الإعداد بإنشاء صورة مركبة مع النحاس باللون الأخضر والألومنيوم باللون الأحمر والفولاذ المقاوم للصدأ باللون السماوي. شعاع ليزر غير خيوط عند حد الحيود الممسوح ضوئيا على صغيرة، مطبوعة، تكساس A & M شعار لا تكشف عن نص يمكن التعرف عليها.

على النقيض من ذلك، فإن شعاع ليزر خيوطي تم مسحه ضوئيًا فوق الشعار يولد صورة بعناصر ملحوظة. نبض الطاقة وكثافة هي معلمات هامة جدا لتوليد خيوط الليزر. قد يؤدي استخدام خيوط الليزر في التحليل الطيفي عن بعد إلى زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء في الاستشعار عن بعد.

وقد مهدت هذه التقنية الطريق لتحقيق الدقة الطيفية العالية في الاستشعار عن بعد. فئة 4 الليزر اللازمة لهذا العمل هي خطيرة. يجب على المجرّبين ارتداء معدات الحماية الشخصية واتباع جميع بروتوكولات السلامة.