{"id":26847,"date":"2012-04-16T09:58:05","date_gmt":"2012-04-16T06:58:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=26847"},"modified":"2012-05-04T11:57:46","modified_gmt":"2012-05-04T08:57:46","slug":"%e2%80%9edifraktsioonivaba%e2%80%9c-valgusimpulsi-moodustumine-ringjal-difraktsioonivorel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=26847","title":{"rendered":"\u201eDifraktsioonivaba\u201c valgusimpulsi moodustumine ringjal difraktsiooniv\u00f5rel"},"content":{"rendered":"

Difraktsioonin\u00e4htusi<\/a>, ehk valguse lainelisest iseloomust p\u00f5hjustatud efekte, on tavaks uurida pidevas valgusv\u00e4ljas, st. valgusallikaga, mis kiirgab v\u00e4ga kitsas lainepikkuste vahemikus (t\u00fc\u00fcpiliselt alla 1\u00a0nm), sest sel juhul on difraktsioonipilt selge ja teravalt n\u00e4htavate heledus-tumedusribadega. \u00dcheks huvitavaimaks ja kasulikke rakendusi leidnud difraktsioonin\u00e4htuseks on m\u00f6\u00f6dunud sajandi l\u00f5pus avastatud nn Bessel kimbud<\/a>. Besseli valguskimbu levides s\u00e4ilib tema keskel olev laserikiirest palju peenem maksimum ning seda \u00fcmbritsevad heledusr\u00f5ngad teravaina paljude meetrite ulatuses – justnagu difraktsioonilist laialivalgumist\u00a0 polekski.<\/p>\n

\u00dcks paremaid viise sellist “difraktsioonivaba” valguskiirtekimpu saada on paigutada laserikiirde rings\u00fcmmeetriline difraktsiooniv\u00f5re. Kui v\u00f5re moodustavad kontsentrilised kindla s\u00fcgavusega ringvaod klaasplaadil, siis on tegemist nn faasiv\u00f5rega, kus ei toimu valguse kadu neeldumise l\u00e4bi.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Joonise 1. Suurendatud pilt binaarset faasi tekitavas rings\u00fcmmeetrilisest difraktsiooniv\u00f5rest. Pildil n\u00e4htavad ringid on vaheldumisi erineval tasandil, 940 nanomeetrise k\u00f5rguste vahega.<\/p><\/div>\n

Kitsa spektraalse koostisega valgustuse puhul on aga n\u00e4htav valgusv\u00e4li vaid difraktsioonprotsessi n.-\u00f6. valmis tulemus. Difraktsiooni k\u00e4igu filmilindina lahtim\u00e4ngimiseks oleks tarvis valgustus- ja katsetingimustega minna teise \u00e4\u00e4rmusse \u2014 kasutada impulssvalgustust ja valgusv\u00e4lja ajalise lahutusega registreerimist. Seni ei oldud seda praktiliselt tehtud vajalikule katseseadmele esitatavate keeruliste tingimuste t\u00f5ttu.<\/p>\n

Esiteks, valgusimpulss peab olema sedav\u00f5rd l\u00fchike, et vaatamata tema liikumiskiirusele 300 tuhat km sekundis (valguse kiirusel), oleks impulsil levisuunalist n.-\u00f6. paksust v\u00e4hem kui seebimullikilel. Teiseks, ka valgusv\u00e4lja registreerimine peab (lisaks mikromeetrilisele (10-6 <\/sup>m) ruumilisele lahutusele) toimuma impulsi kestusele vastava ajalise lahutusega femtosekundi (10-15<\/sup> s) suurusj\u00e4rgus. Olgu n\u00e4itlikustamiseks m\u00e4rgitud, et femtosekund on sekundist umbes samapalju l\u00fchem, kui seebimullikile paksus Maa ja Kuu vahekaugusest.<\/p>\n

K\u00e4esoleval juhul on m\u00f5\u00f5detavaks optiliseks elemendiks rings\u00fcmmeetrilised difraktsiooniv\u00f5red (vt. Joonis\u00a01.), mida oleme uurinud SEA TADPOLE meetodiga\u00a0[allikas<\/a>]. Sellised v\u00f5red tekitavad impulssvalgustuse re\u017eiimis mittedifrageeruva lainev\u00e4lja. Joonisel 2. v\u00f5ib n\u00e4ha ringv\u00f5rede taga tekkivat difraktsioonipildi l\u00e4bil\u00f5iget ning m\u00e4rgata difraktsiooni j\u00e4rkudest tekkinud interfereeruvaid impulsse. Mida k\u00f5rgem j\u00e4rk (sisuliselt nurk, mille all valgus p\u00e4rast ringv\u00f5ret levib), seda aeglasem sellest tekkiva impulsi levikukiirus ning tihedam ristsuunaline modulatsioon (heledad ja tumedad alad). Ringv\u00f5re kastiprofiilist tingituna tekivad v\u00f5re taha vaid paaritud j\u00e4rgud, mida kinnitab kvalitatiivselt ka modulatsioonimustri tiheduse v\u00f5rdlus erinevate j\u00e4rkude vahel. M\u00f5\u00f5tetulemuste valideerimiseks kirjutatud simulatsioonide jaoks kasutati Tartu \u00dclikooli teadusarvutuste keskuse arvutusresurssi. M\u00f5\u00f5tmised viidi l\u00e4bi Atlantas koost\u00f6\u00f6s Rick Trebino uurimisr\u00fchmaga.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Joonise 2. Rings\u00fcmmeetriliste binaarset faasi tekitavate difraktsiooniv\u00f5rede taga tekkiv v\u00e4li |E(x,y=0,z,t)| , impulssvalgustuse korral. \u00dcleval m\u00f5\u00f5tetulemus, all simulatsioon. <\/p><\/div>\n

Allikas:<\/p>\n

M. L\u00f5hmus<\/a>, P. Bowlan<\/a>, P. Piksarv<\/a>, H. Valtna-Lukner<\/a>, R. Trebino<\/a>,\u00a0 P. Saari.<\/a> “Diffraction of ultrashort optical pulses from circularly symmetric binary phase gratings”. Optics Letters, Vol. 37, Issue 7, pp. 1238-1240 (2012),\u00a0 http:\/\/www.opticsinfobase.org\/ol\/abstract.cfm?uri=ol-37-7-1238<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Difraktsioonin\u00e4htusi, ehk valguse lainelisest iseloomust p\u00f5hjustatud efekte, on tavaks uurida pidevas valgusv\u00e4ljas, st. valgusallikaga, mis kiirgab v\u00e4ga kitsas lainepikkuste vahemikus (t\u00fc\u00fcpiliselt alla 1\u00a0nm), sest sel juhul on difraktsioonipilt selge ja teravalt n\u00e4htavate heledus-tumedusribadega. \u00dcheks huvitavaimaks ja kasulikke rakendusi leidnud difraktsioonin\u00e4htuseks on m\u00f6\u00f6dunud sajandi l\u00f5pus avastatud nn Bessel kimbud. Besseli valguskimbu levides s\u00e4ilib tema keskel olev […]<\/p>\n","protected":false},"author":27,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[19,37,107,16],"tags":[133],"class_list":{"0":"post-26847","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudised-eesti-asi","7":"category-eestist-endast","8":"category-tartu-ulikool","9":"category-teadusuudis","10":"tag-saagu-valgus","11":"entry","12":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26847","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/27"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26847"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26847\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26847"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26847"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26847"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}