Leo, tutaanzisha laser ya "monochromatic" kwa laser iliyokithiri - nyembamba. Kuibuka kwake kunajaza mapungufu katika nyanja nyingi za matumizi ya laser, na katika miaka ya hivi karibuni imekuwa ikitumika sana katika kugundua wimbi la mvuto, LIDAR, kuhisi kuhisi, mawasiliano ya macho ya kasi na uwanja mwingine, ambayo ni "dhamira" ambayo haiwezi kukamilika tu kwa kuboresha nguvu ya laser.
Je! Ni laser nyembamba ya linewidth?
Neno "upana wa mstari" linamaanisha upana wa mstari wa laser katika kikoa cha frequency, ambacho kawaida hukamilishwa kwa suala la upana kamili wa kilele cha wigo (FWHM). Linewidth inaathiriwa sana na mionzi ya hiari ya atomi za msisimko au ions, kelele ya awamu, vibration ya mitambo ya resonator, jitter ya joto na mambo mengine ya nje. Thamani ndogo ya upana wa mstari, juu ya usafi wa wigo, ambayo ni bora monochromaticity ya laser. Lasers zilizo na sifa kama hizi kawaida huwa na kelele ndogo sana au kelele za frequency na kelele ndogo sana ya jamaa. Wakati huo huo, ndogo ya upana wa mstari wa laser, nguvu inayolingana, ambayo huonyeshwa kama urefu mrefu sana wa mshikamano.
Utambuzi na utumiaji wa laser nyembamba ya linewidth
Imepunguzwa na laini ya asili ya faida ya dutu ya kufanya kazi ya laser, karibu haiwezekani kutambua moja kwa moja matokeo ya laser nyembamba ya linewidth kwa kutegemea oscillator ya jadi yenyewe. Ili kugundua uendeshaji wa laser nyembamba ya linewidth, kawaida ni muhimu kutumia vichungi, grating na vifaa vingine kupunguza au kuchagua modulus ya muda mrefu kwenye wigo wa kupata, kuongeza tofauti ya faida kati ya njia za longitudinal, ili kuna aina chache au hata moja tu ya kufutwa kwa muda mrefu katika resonator ya laser. Katika mchakato huu, mara nyingi inahitajika kudhibiti ushawishi wa kelele kwenye pato la laser, na kupunguza upana wa mistari ya kutazama inayosababishwa na mabadiliko ya joto na joto la mazingira ya nje; Wakati huo huo, inaweza pia kuwa pamoja na uchambuzi wa wiani wa awamu au frequency kelele ili kuelewa chanzo cha kelele na kuongeza muundo wa laser, ili kufikia matokeo thabiti ya laser nyembamba ya linewidth.
Wacha tuangalie utambuzi wa operesheni nyembamba ya linewidth ya aina kadhaa tofauti za lasers.
Semiconductor lasers zina faida za ukubwa wa kompakt, ufanisi mkubwa, maisha marefu na faida za kiuchumi.
Fabry-perot (FP) macho ya macho inayotumika katika jadiSemiconductor lasersKwa ujumla oscillates katika hali ya muda mrefu, na upana wa mstari wa pato ni pana, kwa hivyo inahitajika kuongeza maoni ya macho ili kupata pato la upana wa mstari mwembamba.
Maoni yaliyosambazwa (DFB) na tafakari ya Bragg iliyosambazwa (DBR) ni mbili za kawaida za ndani za maoni ya semiconductor lasers. Kwa sababu ya lami ndogo ya grating na uteuzi mzuri wa nguvu, ni rahisi kufikia pato la laini moja-frequency nyembamba. Tofauti kuu kati ya miundo miwili ni msimamo wa grating: muundo wa DFB kawaida husambaza muundo wa mara kwa mara wa bragg kwenye resonator, na resonator ya DBR kawaida inaundwa na muundo wa grating ya tafakari na mkoa wa faida uliojumuishwa kwenye uso wa mwisho. Kwa kuongezea, lasers za DFB hutumia vitisho vilivyoingizwa na tofauti ya chini ya index na tafakari ya chini. Lasers za DBR hutumia vitisho vya uso na tofauti ya juu ya index na tafakari kubwa. Miundo yote miwili ina safu kubwa ya bure ya kutazama na inaweza kufanya tuning ya nguvu bila kuruka katika anuwai ya nanometers chache, ambapo laser ya DBR ina safu pana kuliko ileDFB Laser. Kwa kuongezea, teknolojia ya maoni ya macho ya nje, ambayo hutumia vitu vya macho nje ya maoni ya taa inayotoka ya semiconductor laser chip na kuchagua frequency, inaweza pia kutambua operesheni nyembamba ya semiconductor laser.
(2) Lasers za nyuzi
Lasers za nyuzi zina ufanisi mkubwa wa ubadilishaji wa pampu, ubora mzuri wa boriti na ufanisi mkubwa wa kuunganishwa, ambayo ni mada za utafiti wa moto kwenye uwanja wa laser. Katika muktadha wa wakati wa habari, lasers za nyuzi zina utangamano mzuri na mifumo ya sasa ya mawasiliano ya nyuzi kwenye soko. Laser ya nyuzi moja-frequency na faida za upana wa laini nyembamba, kelele za chini na mshikamano mzuri imekuwa moja ya mwelekeo muhimu wa maendeleo yake.
Operesheni moja ya hali ya longitudinal ni msingi wa laser ya nyuzi kufikia pato nyembamba la upana, kawaida kulingana na muundo wa resonator ya laser ya nyuzi moja inaweza kugawanywa katika aina ya DFB, aina ya DBR na aina ya pete. Kati yao, kanuni ya kufanya kazi ya DFB na DBR-frequency fiber lasers ni sawa na ile ya DFB na DBR semiconductor lasers.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, laser ya nyuzi ya DFB ni kuandika Bragg iliyosambazwa ndani ya nyuzi. Kwa sababu wimbi la kufanya kazi la oscillator linaathiriwa na kipindi cha nyuzi, hali ya longitudinal inaweza kuchaguliwa kupitia maoni yaliyosambazwa ya grating. Resonator ya laser ya laser ya DBR kawaida huundwa na jozi ya vifuniko vya Bragg, na hali moja ya longitudinal huchaguliwa hasa na bendi nyembamba na utaftaji wa chini wa Fiber Bragg. Walakini, kwa sababu ya resonator yake ndefu, muundo tata na ukosefu wa utaratibu mzuri wa ubaguzi wa frequency, cavity-umbo la pete inakabiliwa na kuruka, na ni ngumu kufanya kazi kwa hali ya muda mrefu kwa muda mrefu.
Kielelezo 1, miundo miwili ya kawaida ya frequency mojaLasers za nyuzi
Wakati wa chapisho: Novemba-27-2023