It-Tieni Parti tat-Teknoloġija tal-Laser Linewidth Dejqa
Fl-1960, l-ewwel laser ruby fid-dinja kien laser solid-state, ikkaratterizzat minn enerġija ta 'produzzjoni għolja u kopertura usa' ta 'wavelength.L-istruttura spazjali unika tal-lejżer ta 'stat solidu tagħmilha aktar flessibbli fid-disinn ta' output tal-linja dejqa.Fil-preżent, il-metodi ewlenin implimentati jinkludu metodu ta 'kavità qasira, metodu ta' kavità ta 'ċirku f'direzzjoni waħda, metodu standard ta' intrakavità, metodu ta 'kavità tal-modalità tal-pendlu tat-torsjoni, metodu ta' ħakk Bragg tal-volum u metodu ta 'injezzjoni taż-żerriegħa.
Il-Figura 7 turi l-istruttura ta 'diversi lejżers tipiċi ta' stat solidu b'modalità lonġitudinali waħda.
Il-Figura 7(a) turi l-prinċipju tax-xogħol tal-għażla tal-modalità lonġitudinali waħda bbażata fuq l-istandard FP fil-kavità, jiġifieri, l-ispettru dejjaq tat-trasmissjoni tal-wisa 'tal-linja tal-istandard jintuża biex iżid it-telf ta' modi lonġitudinali oħra, sabiex modi lonġitudinali oħra huma ffiltrati fil-proċess tal-kompetizzjoni tal-modalità minħabba t-trasmittanza żgħira tagħhom, sabiex tinkiseb operazzjoni tal-modalità lonġitudinali waħda.Barra minn hekk, ċerta firxa ta 'output ta' irfinar ta 'wavelength tista' tinkiseb billi tikkontrolla l-Angolu u t-temperatura tal-istandard FP u tbiddel l-intervall tal-mod lonġitudinali.FIG.7(b) u (c) juru l-oxxillatur taċ-ċirku mhux pjanari (NPRO) u l-metodu tal-kavità tal-modalità tal-pendlu torsjonali użat biex tinkiseb output tal-modalità lonġitudinali waħda.Il-prinċipju tax-xogħol huwa li r-raġġ jippropaga f'direzzjoni waħda fir-resonatur, jelimina b'mod effettiv id-distribuzzjoni spazjali irregolari tan-numru ta 'partiċelli maqluba fil-kavità ordinarja tal-mewġ wieqfa, u b'hekk tiġi evitata l-influwenza tal-effett tal-ħruq tat-toqba spazjali biex tinkiseb a output b'mod lonġitudinali wieħed.Il-prinċipju tal-għażla tal-mod tal-bragg grating (VBG) bl-ingrossa huwa simili għal dak ta 'semikondutturi u lasers ta' wisa 'linja dejqa tal-fibra msemmija qabel, jiġifieri, billi tuża VBG bħala element ta' filtru, ibbażat fuq is-selettività spettrali tajba tiegħu u s-selettività Angle, l-ossillatur joxxilla f'wavelength jew faxxa speċifika biex jinkiseb ir-rwol tal-għażla tal-mod lonġitudinali, kif muri fil-Figura 7(d).
Fl-istess ħin, diversi metodi ta 'għażla tal-modalità lonġitudinali jistgħu jingħaqdu skont il-ħtiġijiet biex itejbu l-eżattezza tal-għażla tal-modalità lonġitudinali, ikomplu jnaqqsu l-wisa' tal-linja, jew iżidu l-intensità tal-kompetizzjoni tal-mod billi jintroduċu trasformazzjoni tal-frekwenza mhux lineari u mezzi oħra, u jespandu l-wavelength tal-output ta ' il-lejżer waqt li joperaw fil-linja dejqa, li huwa diffiċli li tagħmel għalllaser semikondutturuLejżers tal-fibra.
(4) Lejżer Brillouin
Lejżer Brillouin huwa bbażat fuq effett stimulat ta 'tifrix Brillouin (SBS) biex jikseb teknoloġija ta' produzzjoni ta 'ħsejjes baxxi, linja dejqa, il-prinċipju tiegħu huwa permezz tal-foton u l-interazzjoni tal-kamp akustiku intern biex jipproduċi ċertu bidla fil-frekwenza ta' fotoni Stokes, u hija kontinwament amplifikata fi ħdan il- jiksbu bandwidth.
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, iċ-ċaqliq tal-frekwenza Brillouin tal-materjal huwa ġeneralment biss 0.1-2 cm-1, għalhekk b'1064 nm laser bħala d-dawl tal-pompa, il-wavelength Stokes iġġenerat ħafna drabi huwa biss madwar 1064.01 nm, iżda dan ifisser ukoll li l-effiċjenza tal-konverżjoni quantum tagħha hija estremament għolja (sa 99.99% fit-teorija).Barra minn hekk, minħabba li l-wisa 'tal-linja tal-qligħ Brillouin tal-medju hija ġeneralment biss tal-ordni ta' MHZ-ghz (il-wisa 'tal-linja tal-qligħ Brillouin ta' xi midja solida hija biss madwar 10 MHz), hija ferm inqas mill-wisa 'tal-linja tal-qligħ tas-sustanza tax-xogħol tal-lejżer. tal-ordni ta '100 GHz, għalhekk, The Stokes eċċitati fil-laser Brillouin jistgħu juru fenomenu ovvju ta' tidjiq tal-ispettru wara amplifikazzjoni multipla fil-kavità, u l-wisa 'tal-linja tal-ħruġ tagħha hija bosta ordnijiet ta' kobor idjaq mill-wisa 'tal-linja tal-pompa.Fil-preżent, il-laser Brillouin sar hotspot ta 'riċerka fil-qasam tal-fotonika, u kien hemm ħafna rapporti dwar l-ordni Hz u sub-Hz ta' output tal-wisa 'tal-linja estremament dejjaq.
F'dawn l-aħħar snin, ħarġu apparati Brillouin bi struttura waveguide fil-qasam talfotonika microwave, u qed jiżviluppaw malajr fid-direzzjoni ta 'minjaturizzazzjoni, integrazzjoni għolja u riżoluzzjoni ogħla.Barra minn hekk, il-laser Brillouin li jaħdem fl-ispazju bbażat fuq materjali tal-kristall ġodda bħad-djamant daħal ukoll fil-viżjoni tan-nies f'dawn l-aħħar sentejn, l-avvanz innovattiv tiegħu fil-qawwa tal-istruttura tal-gwida tal-mewġ u l-konġestjoni SBS tal-kaskata, il-qawwa tal-laser Brillouin għal kobor ta '10 W, li jistabbilixxi l-pedament għall-espansjoni tal-applikazzjoni tiegħu.
Junction ġenerali
Bl-esplorazzjoni kontinwa ta 'għarfien avvanzat, lejżers tal-linja dejqa saru għodda indispensabbli fir-riċerka xjentifika bil-prestazzjoni eċċellenti tagħhom, bħall-interferometru tal-lejżer LIGO għall-iskoperta tal-mewġ gravitazzjonali, li juża wisa' tal-linja dejqa ta 'frekwenza waħdalaserb'wavelength ta '1064 nm bħala sors taż-żerriegħa, u l-wisa' tal-linja tad-dawl taż-żerriegħa huwa fi ħdan 5 kHz.Barra minn hekk, lejżers b'wisa 'dejqa b'wavelength tunable u l-ebda mod jump juru wkoll potenzjal kbir ta' applikazzjoni, speċjalment f'komunikazzjonijiet koerenti, li jistgħu jissodisfaw perfettament il-ħtiġijiet ta 'wavelength division multiplexing (WDM) jew frekwenza diviżjoni multiplexing (FDM) għal wavelength (jew frekwenza). ) tunability, u huwa mistenni li jsir l-apparat ewlieni tal-ġenerazzjoni li jmiss 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 tal-wavelength u t-titjib tal-qawwa, twitti t-triq għall-esplorazzjoni umana tad-dinja mhux magħrufa.
Ħin tal-post: 29-Nov-2023