Ho qhibilihisa thepa mahlakoreng ka bobeli a sebopeho ka nako e le 'ngoe le ho theha tlamo e matla ea sebaka se senyenyane, ntlha ea ho tsepamisa mohopolo ea laser e tlameha ho tsepamisa mohopolo hantle sampoleng, e leng se behang litlhoko tse thata ho nepahala ha ts'ebetso ea sistimi ea ho tjheseletsa. Ho feta moo, ka lebaka la gradient e kholo ea matla a axial ea lehlaseli la Gaussian kamora ho tsepamisa mohopolo, mocheso oa lebala la focal ha o lekane, e leng se etsang hore ho be le tšekamelo ea ho etsa liphoso tse nyenyane le tse se nang letho sebakeng se amehileng ka laser, e leng se amang boleng ba ho tjheseletsa ba sampole.
Theknoloji ea ho bopa leseli la sebaka e ka sebelisoa ho hlahisa mahlasedi a Bessel a lefela ho ntlafatsa kabo ea matla a tšimo ea laser. Mokhoa ona o fokotsa gradient ea matla a axial mme o atolosa bolelele ba focal, ka hona o eketsa karolelano ea botebo le bophara ba sebaka sa phello ea mocheso se entsoeng ke laser. Ka lebaka leo, e fokotsa litlhoko tsa ho nepahala ha ho tsepamisa mohopolo tsa sistimi ea laser ea ho welding, e ntlafatsa boleng le katleho ea ho welding.
1. Tlhahiso le Moralo oa Liparamente tsa Lifate tsa Bessel tse sa Fapanyeng
Ka 1987, Durnin o ile a qala ho hlahisa lehlaseli la Bessel la tatellano ea lefela, le bontšang litšobotsi tse ikhethang tse sa fapoheng: kabo ea lona ea matla a khanya e potolohang e lula e sa fetohe nakong ea ho ata, 'me boholo ba sebaka se bohareng bo lula bo le haufi le moeli oa ho fapoha. Ho phaella moo, mahlaseli a Bessel a boetse a bontša thepa ea ho iphekola nakong ea ho ata. Ha sebaka se bohareng se thibiloe, leseli le potolohileng le tla kopana ho ea bohareng ho "lokisa" sebaka se bohareng. Polelo ea lipalo bakeng sa kabo ea sebaka sa khanya e potolohang ea lehlaseli la Bessel la tatellano ea lefela ke:
Polelong ena:
- J0 e emela mosebetsi oa Bessel oa lefela.
- r le φ ke dielemente tsa radial le angular coordinate, ka ho latellana.
- z ke sebaka sa ho ata.
- Kr le Kz ke dielemente tsa leqhubu la maqhubu a potolohang le a longitudinal, ka ho latellana.
Sebaka se seholo sa bohareng ba lehlaseli la Bessel le nang le tatellano ea lefela se na le bokhoni bo matla ba ho koalloa, bo lumellang maemo a mahlaseli a tatellano ea TW/cm² kapa ho feta, a ka susumetsang ka katleho ho monngoa ha thepa. Habohlokoa le ho feta, tšobotsi ea ho ata ha mahlaseli a Bessel a nang le tatellano ea lefela e fana ka botebo bo boholo ba ho tsepamisa maikutlo le gradient e nyane ea axial, ka hona ho theha tšimo ea mocheso e batlang e tšoana le ho thibela ho thehoa ha liphoso tsa ho welding.
Setšoantšo se latelang se bontša papiso ea bolelele ba focal ba mahlakore a Bessel le Gaussian tlas'a bokhoni bo tšoanang ba ho koalloa ka tsela e tšekaletseng. Mahlakore a Bessel a na le botebo bo boholo ba ho tsepamisa maikutlo ha a ntse a boloka bophara ba sebaka sa focal sa boemo ba micron bo tšekaletseng.
Ho na le mekhoa e 'maloa ea ho hlahisa mahlasedi a Bessel a lefela, 'me mekhoa e meraro e latelang e meholo e tloaelehile:
Mokhoa oa ho Bula ka Nako e sa Lefelloeng: Mokhoa oa ho bula ka nako e sa lefelloeng, joalo ka ha lebitso le bontša, o kenyelletsa ho sebelisa lesoba la annular ho hlahisa mahlasedi a Bessel. Ena e ne e boetse e le mokhoa oa pele o atlehileng oa ho hlahisa mahlasedi a Bessel. Setšoantšo se ka tlase se bontša mokhoa oa ho bula ka nako e sa lefelloeng bakeng sa ho hlahisa mahlasedi a Bessel. Leqhubu la sefofane le etsahala ka ho otloloha lesoba la annular ho tloha ka letsohong le letšehali 'me ho etsahala phapang.
Kamora moo, lense e ntle e etsa phetoho ea Fourier, e fellang ka ho thehoa ha lebone la Bessel ka mor'a lense. Sebaka sa ho ata ha Zmax se sa kheloheng se amana le bophara ba d ba lesoba la annular le lesoba la lipalo la lense.
Leha mokhoa ona o ka hlahisa mahlasedi a Bessel a sa lateleng ka ho feletseng, bokgoni ba ho fetola matla bo tlase haholo, e leng se etsang hore ho be thata ho a sebedisa masimong a ho sebetsana le laser.
Mokhoa oa ho Molaetsa oa Leseli la Sebaka: Ts'ebetso ea tlhahiso ea lebone la Bessel le nang le tatellano ea lefela ha e le hantle ke ts'ebetso ea ho fetola kabo ea mekhahlelo ea lebone. Ka hona, lebone la Bessel le nang le tatellano ea lefela le ka boela la hlahisoa ho sebelisoa modulator ea leseli la sebaka. Modulator ea leseli la sebaka ke mofuta oa sesebelisoa sa ho fetola khanya ea optoelectronic se laolang matla a tšimo ea leseli le kabo ea mekhahlelo ka matšoao a motlakase. Lebone la Bessel le nang le tatellano ea lefela le ka hlahisoa ka ho sebelisa mohato oa lense ea khoune, joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase, phanele e sebetsang ea modulator ea leseli la sebaka.
Mokhoa oa Axicon: Axicon ke e 'ngoe ea likarolo tse sebelisoang haholo tse thehiloeng khalaseng tse sa sebetseng bakeng sa ho hlahisa mahlasedi a Bessel. Ha mahlasedi a Gaussian a atisa ho hlaha 'me a feta ka har'a axicon, kabo ea mekhahlelo ea eona ea fetoloa, e e fetola mahlasedi a Bessel a lefela ntle le tahlehelo ea matla, joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase.
Ka lebaka la litšenyehelo tse tlase, bonolo ba tšebeliso, le moeli o phahameng oa tšenyo ea laser ea li-axicon tsa khalase, hammoho le bokhoni ba tsona bo phahameng ba tšebeliso ea matla, li-axicon ke khetho ea mantlha bakeng sa ho hlahisa mahlaseli a Bessel a pulse a ultrashort tšimong ea ts'ebetso ea laser. Setšoantšo se ka tlase se bontša moralo oa ho fokotseha ha mahlaseli le phetisetso ea mahlaseli a Bessel a lefela. Ka ho fetola kholo le tataiso ea sistimi ea litšoantšo ea 4f, sebaka sa phatlalatso e sa arohaneng, sekhutlo sa halofo ea khoune, le sekhutlo se sekametseng ka lehlakoreng la phatlalatso ea mahlaseli a Bessel li ka laoloa habonolo.
Ha lehlaseli la Bessel la tatellano ea lefela le nang le sekhutlo sa halofo ea khoune ea Ɵ1 le sebaka sa ho ata ha Zmax se se nang diffraction se feta tsamaisong ea 4f e entsoeng ka lense (L1) le lense ea sepheo (L2), litekanyo tsa jeometri li tla hatelloa haholoanyane. Kholiso ea lehlakore e ka ba M=f1/f2=5, 'me kholiso ea bolelele e ka ba M2=25. Kahoo, setšoantšo sa ho qetela sa lehlaseli la Bessel la tatellano ea lefela ka har'a sampole se ka emeloa ke liparamente tsa jeometri:
Liparamente tsa jeometri tsa lehlaseli la Bessel tse bontšitsoeng ka har'a sampole ea khalase ea quartz tlas'a likhutlo tse fapaneng tsa khoune le kholo ea khatello ea lehlaseli.
| Sekhutlo sa ntlha ya axial α (°) | Radius ea mahlaseli a kenyang d(mm) | (um) | M=f1/f2 | Ɵ2 (°) | Zmax2 | |
| 0.5 | 3.8 | 1.03 | 20 | 3.1 | 3504 | 10.04 |
| 0.5 | 3.8 | 1.03 | 30 | 4.7 | 1555 | 6.7 |
| 0.5 | 3.8 | 1.03 | 40 | 6.2 | 873 | 5.02 |
| 0.5 | 3.8 | 1.03 | 50 | 7.8 | 558 | 4.02 |
| 1 | 3.8 | 1.03 | 20 | 6.2 | 1747 | 5.02 |
| 1 | 3.8 | 1.03 | 30 | 9.3 | 772 | 3.36 |
| 1 | 3.8 | 1.03 | 40 | 12.4 | 432 | 2.52 |
| 1 | 3.8 | 1.03 | 50 | 15.5 | 274 | 2.04 |
| 2.5 | 3.8 | 1.03 | 20 | 15.5 | 684 | 2.04 |
| 2.5 | 3.8 | 1.03 | 30 | 23.3 | 294 | 1.38 |
| 2.5 | 3.8 | 1.03 | 40 | 38.83 | 94.4 | 0.86 |
Kabo ea matla a tšimo ea ho tsepamisa mohopolo ea lehlaseli la Bessel
- r le z: Dikarolo tsa radial le axial coordinate, ka ho latellana.
- λ: Bolelele ba leqhubu bo bohareng ba laser.
- w: radius ea 1/e² ea lehlaseli la Gaussian le etsahetseng.
- P0: Matla a phahameng a laser ea pulse e khutšoanyane haholo.
- β1: Sekhutlo sa halofo ea khoune ea lehlaseli la Bessel kamora ho hatelloa ha lehlaseli.
- k: Vekthara ea maqhubu.
- J0: Mosebetsi wa Bessel o sa latelweng ke lefela.
Kabo ea matla a lefela la Bessel ka har'a khalase ea quartz: Ka letsohong le letšehali ke kabo ea matla a optical a nang le tataiso e lebang le pono ea karolo e tšekaletseng, 'me ka letsohong le letona ke kabo ea matla a optical a nang le tataiso e lebang le pono ea karolo e tšekaletseng.
2. Litšobotsi tsa Femtosecond Pulse Bessel Beam ka har'a Fused Silica Glass
Setšoantšo (a) se bonts'a di-micrograph tsa tšebelisano-'moho pakeng tsa femtosecond pulse Bessel beams le khalase ea silica e kopantsoeng ka matla a fapaneng a pulse. Bophara ba pulse ea laser bo tsitsitse ho 220 fs, 'me sekhutlo sa halofo ea khoune ea beam ea Bessel ka har'a sampole ke 12.4°. Ho ka bonoa hore sebaka se amehileng ke laser se bontša sebopeho se tloaelehileng sa mola o le mong. Ha matla a pulse ea laser a le ka tlase ho 9.5 μJ, index ea refractive ea thepa sebakeng se ka sehloohong ea eketseha, e hlaha e le sebaka se setšo ho micrograph.
Ha matla a pulse ea laser a feta 9.5 μJ, index ea refractive ea thepa sebakeng se ka sehloohong ea fokotseha, e hlaha e le sebaka se sesoeu ho micrograph, 'me bolelele ba sebaka se sesoeu boa eketseha ka matla a pulse a ntseng a eketseha. Ka ho bentša sampole, re bone litšobotsi tsa sebopeho sa sebaka se sesoeu ho matla a pulse a 15.4 μJ tlas'a microscope ea elektrone e skenang, joalo ka ha ho bontšitsoe Setšoantšong (b). Ho ka fihleloa qeto ea hore nanopore e nang le bophara ba hoo e ka bang 200 nm e thehoa sebakeng seo ka index ea refractive e fokotsehileng.
Ka ho etching ka mahlaseli a ion le litsamaiso tsa ho shebella li-elektrone tsa ho hlahloba ka har'a sebaka, re tiisitse boteng ba nanopore (Setšoantšo sa c). Ka hona, e le ho fokotsa tlhahiso ea liphoso tse bakoang ke laser, matla a pulse a le mong ha aa lokela ho feta 9.5 μJ nakong ea ho tjheseletsa ka laser.
3. Ho Finyella ho Welding e Nyenyane ea Boleng bo Holimo Pakeng tsa Likhalase tsa Silica tse Kopantsoeng ho sebelisoa Bessel Ultrashort Pulse Laser.
Setšoantšo (a) se bonts'a micrograph e shebileng holimo ea bokaholimo ba ho tjheseletsa sampole. Ho ka bonoa hore mola oa ho tjheseletsa oa laser o ts'oana ebile o boreleli. Leha ho ntse ho e-na le liphoso tse 'maloa tsa micropore tse ajoang ka mokhoa o sa reroang sebakeng se tjheseletsoeng, ka kakaretso, se betere haholo ho feta mola oa ho tjheseletsa oa laser oa Gaussian. Litekanyo li bontša hore bophara ba mola oa ho tjheseletsa ke hoo e ka bang 18 μm, 'me sebaka se pakeng tsa mela ea ho tjheseletsa ke 40 μm. Setšoantšo (b) se bonts'a micrograph e shebileng lehlakoreng la mola oa ho tjheseletsa oa sampole.
Ho ka bonoa hore lekhalo pakeng tsa disampole le nyamela ka ho feletseng ka mor'a ho sebetsoa ka laser, 'me thepa e haufi le sebopeho e kopane ho ba ntho e le' ngoe ka mor'a ho feta ts'ebetsong ea ho qhibilihisa le ho pholisa mocheso. Litekanyo li senola hore botebo ba sebaka sa ho qhibilihisa mocheso se bakoang ke laser bo fihla ho 227 μm. Sena se bontša hore nakong ea ho tjheseletsa ka laser ka liparamente tsena, botebo ba axial ba sebaka sa focal bo ka fihla ho 227 μm, e leng makhetlo a mane ho feta ho tjheseletsa ka laser ea Gaussian tlas'a maemo a tšoanang.
4. U ka Reka Lilense tsa Bessel Hokae?
Wavelength Opto-Electronic e fana ka lilense tsa Bessel tsa boleng bo holimo tse sebelisoang lits'ebetsong tsa ho sebetsana le laser. Ho khona ho lokisa botebo ba ho tsepamisa maikutlo ha lehlaseli la tlhahiso ka ho fetola boholo ba bophara ba lehlaseli la tlhahiso ke tšobotsi e khahlang ka ho fetisisa ea sistimi ena ea optical ea lehlaseli la Bessel.
| Nomoro ea Karolo | Bolelele ba maqhubu (nm) | Sebaka sa ho Sebetsa (mm) | Bolelele ba ho Kena ba Max Beam (mm) | Botebo bo Entsoeng ba ho Tsepamisa Maikutlo (mm) | Bolelele bohle (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| BESL-355-D10-T1 | 355 | 15.50 | 10 | 1.0 | 377.00 |
| BESL-532-10-D10 | 532 | 11.86 | 10 | 1.5 | 202.84 |
| BESL-1064-D10-T2 | 1064 | 10.80 | 10 | 2.0 | 238.00 |
| BESL-1064-D20-T12 | 1064 | 15.00 | 20 | 12.0 | 315.05 |
Nako ea poso: Mphalane-10-2024