ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ జర్నల్

కాంతి శోషక ద్రవాలలో లేజర్ ఉత్తేజిత అల్ట్రాసౌండ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ ద్వారా లేజర్ రేడియేషన్‌ను పారదర్శక గోళాల యొక్క ఒకే పొర ద్వారా దూర చిట్కా యొక్క ఘర్షణ పూతతో ఇంప్యూటింగ్ చేస్తుంది.

వ్లాదిమిర్ బ్రెడిఖిన్

ఔషధం మరియు సాంకేతికతలకు ఆప్టికల్ లేజర్ రేడియేషన్‌ను అధిక పౌనఃపున్య ధ్వనిగా మార్చడం అనేది ఒక ముఖ్యమైన అనువర్తిత సమస్య. ఫైబర్ ద్వారా ద్రవంలోకి రేడియేషన్‌ను ఇంజెక్ట్ చేయడం సాధ్యమయ్యే పరిష్కారం, దీని దూరపు ముగింపు పారదర్శక మైక్రోస్పియర్‌ల పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది. మైక్రోస్పియర్‌లు ఇక్కడ లెన్స్‌గా పనిచేస్తాయి, ద్రవంలో కాంతి వికిరణం యొక్క అధిక కేంద్రీకృత ప్రాంతాలను సృష్టిస్తుంది. ద్రవంలో కాంతి శోషణ సమక్షంలో, థర్మోలాస్టిక్ ప్రభావం కారణంగా ఆప్టోఅకౌస్టిక్ (OA) ప్రతిస్పందనకు దారితీసే స్థానిక వేడిచేసిన వాల్యూమ్‌ల వ్యవస్థ ఏర్పడుతుంది. ఈ దృక్కోణం నుండి, కాంతి శోషక మాధ్యమంలో ఫైబర్ యొక్క దూరపు కొన వద్ద ఉన్న పారదర్శక మైక్రోస్పియర్‌ల పొరను ఫైబర్ లేజర్-ఎకౌస్టిక్ కన్వర్టర్ (LAC)గా పరిగణించవచ్చు. LAC యొక్క రెండు వ్యతిరేక పథకాలు ఈ నివేదికలో ప్రయోగాత్మకంగా పరిశోధించబడ్డాయి. మొదట (a) మేము LACతో ఒక క్వార్ట్జ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ Ø 1 mm ద్వారా లేజర్ రేడియేషన్ ద్వారా ఉత్తేజిత అల్ట్రాసౌండ్ [1]ని పరిశోధిస్తాము - Ø 0.96 μm పాలీస్టరిన్ (PS) గోళాలతో ఫైబర్ యొక్క దూరపు కొన వద్ద ఒక పూత. లేజర్ YAG: Nd లేజర్ λ = 1.064 μm, మరియు స్వేదనజలం మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది (కాంతి శోషణ గుణకం α ≈ 0.1 cm-1). జీరో ట్రాన్స్‌వర్స్ మోడ్ పాలనలో (బీమ్ వ్యాసం ≈2 మిమీ) ఉత్పత్తి చేయబడిన లేజర్ ఒక ఆప్టికల్ పాసివ్ మాడ్యులేటర్‌ని ఉపయోగించి ≈ 2 × 105 Hz స్పైక్ ఫ్రీక్వెన్సీతో మొత్తం ≈300 ns వ్యవధితో కూడిన పప్పుల రైలు. ప్రయోగం యొక్క ఈ కాన్ఫిగరేషన్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రాథమిక పారామితులను "ప్రైమివల్" రూపంలో అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, థర్మల్ సెల్ఫ్-డీఫోకస్ మరియు సూపర్ హీట్ లిక్విడ్ స్టేట్స్ వంటి సంక్లిష్ట ప్రభావాల ప్రభావాన్ని నివారించవచ్చు. రెండవ (బి), వ్యతిరేక సందర్భం అనేది ఒక గాజు ఉపరితలంపై Ø 200 μm గాజు గోళాల పూతను లేజర్ పుంజం (సుమారు. Ø 1 మిమీ) రెండవ హార్మోనిక్ (λ = 0.532 μm)లో ప్రేరణ సమయం 15తో ఉపయోగించడం. ns. మీడియా నీరు - సిరా ద్రావణం (α ≈ 100 cm-1) ఈ సందర్భంలో [2]. 1 మరియు 200 μm వ్యాసం కలిగిన గోళాలతో కూడిన పూతలు (అంజీర్ చూడండి) ఫైబర్ చిట్కా ముఖంపై 2-దశల సాంకేతికతను ఉపయోగించి వర్తించబడతాయి. మొదట, ఒక ఫ్లాట్ గ్లాస్ ప్లేట్‌పై గోళాల యొక్క ఒకే పొర ఏర్పడుతుంది. అప్పుడు పొందిన సింగిల్ లేయర్ సైనోయాక్రిలేట్ ఆప్టికల్ అంటుకునే ముందుగా అప్లైడ్ చేసిన సన్నని పొరతో ఫైబర్ ఎండ్‌పై అతికించబడుతుంది. చిన్న-పరిమాణ గోళాల యొక్క ఒకే పొర (10 μm వరకు) ఘర్షణ ద్రావణం నుండి ప్లేట్‌పై జమ చేయబడుతుంది. పెద్ద-పరిమాణ గోళాలు ఒక ఫ్లాట్ ప్లేట్‌లో (పరిమిత పూరక ప్రాంతంలో) ఒక పొరలో వ్యాపించి ఉంటాయి. అంటుకునే పదార్థంపై 1-మిమీ ఫైబర్ యొక్క కొన వద్ద ఉన్న గోళాల మైక్రోఫోటోగ్రాఫ్‌లు (a) స్వచ్ఛమైన నీటిలో λ = 1.064 μm (కాంతి శోషణ ~ 0.1 cm−1), భిన్నాల యొక్క లక్షణ పరిమాణంతో థర్మల్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ ఏర్పడుతుంది ≈ λ, ఒక వద్ద గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 10−2 డిగ్రీల వరకు ఉంటుంది ≈0.005 J యొక్క చిన్న లేజర్ పల్స్ యొక్క శక్తి. అభివృద్ధి చెందిన పరికరాలు ఊహించిన మైక్రోహీటింగ్‌తో అల్ట్రాసౌండ్ ఉత్పత్తి యొక్క ఖచ్చితమైన రికార్డింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది.(బి) నీటి-సిరా ద్రావణం కేసులో గాజు గోళాల పొర ద్వారా రేడియేషన్ చేస్తే, పీడన స్థాయి మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన అల్ట్రాసౌండ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి రెండింటినీ గణనీయంగా పెంచవచ్చని చూపబడింది. ఉత్పత్తి చేయబడిన అల్ట్రాసౌండ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి కాంతిని గ్రహించిన వాల్యూమ్ యొక్క కొలతలు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. గోళాలు లేనప్పుడు, ఈ పరిమాణం ద్రవంలోకి కాంతి వ్యాప్తి లోతు. గోళాలతో, ఇది ఆ హాట్ స్పాట్‌ల పరిమాణం.