Teknoloġija tal-Laser Linewidth Dejqa Tieni Parti
Fl-1960, l-ewwel laser Ruby tad-dinja kien laser ta 'stat solidu, ikkaratterizzat minn enerġija ta' produzzjoni għolja u kopertura usa 'ta' tul ta 'mewġa. L-istruttura spazjali unika ta 'laser ta' stat solidu tagħmilha aktar flessibbli fid-disinn ta 'output tal-wisa' tal-linja dejqa. Fil-preżent, il-metodi ewlenin implimentati jinkludu metodu ta 'kavità qasira, metodu ta' kavità ta 'ċirku wieħed, metodu standard ta' intrakavità, metodu ta 'kavità tal-modalità tat-torsjoni, metodu ta' ħakk ta 'bragg u metodu ta' injezzjoni taż-żerriegħa.
Il-Figura 7 turi l-istruttura ta 'diversi lejżers tipiċi ta' mod ta 'stat solidu.
Il-Figura 7 (a) turi l-prinċipju tax-xogħol ta 'għażla ta' mod lonġitudinali wieħed ibbażat fuq l-istandard FP fil-kavità, jiġifieri, l-ispettru ta 'trasmissjoni tal-widna tal-linja ta' l-istandard huwa użat biex jiżdied it-telf ta 'modi lonġitudinali oħra, sabiex modi lonġitudinali oħra jiġu ffiltrati fil-proċess tal-kompetizzjoni tal-mod minħabba t-trasm jolbu l-mod lonġitudinali. Barra minn hekk, ċerta firxa ta 'output ta' l-irfinar tat-tul ta 'mewġa tista' tinkiseb billi tikkontrolla l-angolu u t-temperatura tal-istandard FP u tinbidel l-intervall tal-mod lonġitudinali. Fig. 7 (b) u (c) juru l-oxxillatur taċ-ċirku mhux tal-pjanari (NPRO) u l-metodu tal-kavità tal-modalità tal-pendlu torsjonali użat biex tinkiseb output tal-mod lonġitudinali wieħed. Il-prinċipju tax-xogħol huwa li r-raġġ jinfirex f'direzzjoni waħda fir-reżonatur, jelimina b'mod effettiv id-distribuzzjoni spazjali irregolari tan-numru ta 'partiċelli maqluba fil-kavità ordinarja tal-mewġ wieqfa, u b'hekk tevita l-influwenza tal-effett ta' ħruq tat-toqba spazjali biex tikseb output tal-mod lonġitudinali wieħed. Il-prinċipju ta 'l-għażla tal-mod Bragg Bragg (VBG) huwa simili għal dak ta' lasers ta 'wisa' tal-linja semikondutturi u tal-fibra dejqa msemmija qabel, jiġifieri, billi tuża VBG bħala element tal-filtru, ibbażat fuq is-selettività spettrali tajba u s-selettività tal-angolu, l-oscillator oscillates f'temperatura ta 'mewġa speċifika jew faxxa biex jikseb ir-rwol tal-għażla tal-mod lonġitinali, kif jidher fil-figura 7 (d).
Fl-istess ħin, diversi metodi ta 'għażla tal-modalità lonġitudinali jistgħu jiġu kkombinati skond il-ħtiġijiet biex titjieb il-preċiżjoni tal-għażla tal-mod lonġitudinali, ikompli jnaqqas il-wisa' tal-linja, jew iżżid l-intensità tal-kompetizzjoni tal-mod billi tintroduċi trasformazzjoni ta 'frekwenza mhux lineari u mezzi oħra, u tespandi t-tul ta' mewġa tal-ħruġ tal-laser waqt li topera f'linja dejqa, li hija diffiċli biex tagħmel għalLaser SemikondutturuLASERS TAL-FIBRU.
(4) Brillouin Laser
Brillouin Laser huwa bbażat fuq effett ta 'tifrix ta' brillouin stimulat (SBS) biex jinkiseb ħoss baxx, teknoloġija tal-ħruġ tal-linja tal-linja dejqa, il-prinċipju tiegħu huwa permezz tal-foton u l-interazzjoni interna tal-kamp akustiku biex jipproduċi ċerta bidla ta 'frekwenza ta' fotoni Stokes, u huwa amplifikat kontinwament fil-wisa 'tal-qligħ.
Il-Figura 8 turi d-dijagramma tal-livell tal-konverżjoni SBS u l-istruttura bażika tal-laser Brillouin.
Minħabba l-frekwenza baxxa tal-vibrazzjoni tal-kamp akustiku, il-bidla tal-frekwenza tal-brillouin tal-materjal normalment hija biss 0.1-2 cm-1, għalhekk bil-lejżer 1064 nm bħala d-dawl tal-pompa, it-tul ta 'mewġa ta' Stokes iġġenerat huwa ta 'spiss biss madwar 1064.01 nm, iżda dan ifisser ukoll li l-effiċjenza ta' konverżjoni kwantistika tagħha hija estremament għolja (sa 99.99% fit-teorija). Barra minn hekk, minħabba li l-Brillouin Gwadan Linewidth tal-Medju huwa ġeneralment biss ta 'l-ordni ta' MHz-GHz (il-Brillouin Gwadan Linewidth ta 'xi medja solida huwa biss madwar 10 MHz), huwa ferm inqas mill-gwadann tal-linja ta' l-amplifikazzjoni tal-lejżer ta 'l-ordni ta' 100 GHz, u għalhekk, l-Stokes eċċitati fil-Brillouin Laser jista 'juri l-fenomen ta' Il-kavità, u l-wisa 'tal-linja tal-ħruġ tagħha huma diversi ordnijiet ta' kobor idjaq mill-wisa 'tal-linja tal-pompa. Fil-preżent, Brillouin Laser sar hotspot ta 'riċerka fil-qasam tal-fotonika, u kien hemm ħafna rapporti dwar l-Ordni Hz u Sub-Hz ta' produzzjoni tal-linja tal-linja estremament dejqa.
F’dawn l-aħħar snin, il-Brillouin Apparat bi Struttura tal-Waveguide ħarġu fil-qasam ta ’Fotonika tal-majkrowejv, u qed jiżviluppaw malajr fid-direzzjoni tal-minjaturizzazzjoni, integrazzjoni għolja u riżoluzzjoni ogħla. Barra minn hekk, il-lejżer ta 'Brillouin li jmexxi l-ispazju bbażat fuq materjali tal-kristall ġodda bħal Diamond daħal ukoll fil-viżjoni tan-nies fl-aħħar sentejn, l-avvanz innovattiv tiegħu fil-poter tal-istruttura tal-waveguide u l-kaskata SBS Bottleneck, il-qawwa tal-laser Brillouin għal kobor 10 W, li tpoġġi l-fondazzjoni biex tespandi l-applikazzjoni tagħha.
Ġonta Ġenerali
Bl-esplorazzjoni kontinwa ta 'għarfien avvanzat, lejżers dojoq tal-linja tal-linja saru għodda indispensabbli fir-riċerka xjentifika bil-prestazzjoni eċċellenti tagħhom, bħall-interferometru tal-lejżer LIGO għad-detezzjoni tal-mewġ gravitazzjonali, li tuża wisa' dejqa ta 'frekwenza waħda ta' frekwenza waħdaLaserb'tul ta 'mewġa ta' 1064 nm bħala sors ta 'żerriegħa, u l-wisa' tal-linja tad-dawl taż-żerriegħa hija fi żmien 5 kHz. Barra minn hekk, lejżers ta 'wisa' dojoq b'tul ta 'mewġa sintonizzati u l-ebda qabża tal-mod juru wkoll potenzjal ta' applikazzjoni kbir, speċjalment f'komunikazzjonijiet koerenti, li jistgħu jissodisfaw perfettament il-bżonnijiet ta 'multiplexing tad-diviżjoni tat-tul ta' mewġ (WDM) jew multiplexing tad-diviżjoni tal-frekwenza (FDM) għal tunerabilità ta 'mewġ (jew frekwenza), u mistennija jsir l-apparat ewlieni tat-teknoloġija tal-komunikazzjoni mobbli.
Fil-futur, l-innovazzjoni tal-materjali tal-lejżer u t-teknoloġija tal-ipproċessar se tkompli tippromwovi l-kompressjoni tal-wisa 'tal-linja tal-lejżer, it-titjib tal-istabbiltà tal-frekwenza, l-espansjoni tal-firxa tat-tul tal-mewġ u t-titjib tal-poter, li twitti t-triq għall-esplorazzjoni umana tad-dinja mhux magħrufa.
Ħin ta 'wara: 29-2023 ta' Novembru