Teknolojia Nyembamba ya Laser ya Linewidth Sehemu ya Pili
Mnamo mwaka wa 1960, leza ya kwanza ya akiki ya dunia ilikuwa leza ya hali dhabiti, inayojulikana na nishati ya juu ya pato na chanjo pana zaidi ya urefu wa mawimbi. Muundo wa kipekee wa anga wa leza ya hali dhabiti huifanya inyumbulike zaidi katika muundo wa pato la upana wa mstari. Kwa sasa, mbinu kuu zinazotekelezwa ni pamoja na njia fupi ya kaviti, njia ya patiti ya pete ya njia moja, njia ya kawaida ya kuingia ndani ya mshipa, njia ya cavity ya torsion pendulum, njia ya kusaga kiasi cha Bragg na njia ya sindano ya mbegu.
Mchoro wa 7 unaonyesha muundo wa leza kadhaa za kawaida za hali ya longitudinal moja.
Kielelezo 7(a) kinaonyesha kanuni ya kufanya kazi ya uteuzi wa modi ya longitudinal moja kulingana na kiwango cha FP ndani ya shimo, ambayo ni, wigo mwembamba wa upitishaji wa upana wa mstari wa kiwango hutumiwa kuongeza upotezaji wa njia zingine za longitudinal, ili njia zingine za longitudinal zichujwe katika mchakato wa shindano la mode kwa sababu ya upitishaji wao mdogo kufikia upitishaji wa longidi. Kwa kuongeza, aina fulani ya pato la tuning ya wavelength inaweza kupatikana kwa kudhibiti Angle na joto la kiwango cha FP na kubadilisha muda wa modi ya longitudinal. FIG. 7(b) na (c) zinaonyesha oscillator ya pete isiyo ya mpango (NPRO) na njia ya patio ya modi ya pendulum inayotumika kupata pato la modi moja ya longitudinal. kanuni ya kazi ni kufanya boriti kueneza katika mwelekeo mmoja katika resonator, kwa ufanisi kuondokana na kutofautiana anga usambazaji wa idadi ya chembe kuachwa katika cavity ya kawaida amesimama wimbi, na hivyo kuepuka ushawishi wa anga shimo kuungua athari kufikia moja longitudinal mode pato. Kanuni ya uteuzi wa hali ya wingi wa Bragg grating (VBG) ni sawa na ile ya leza za semiconductor na nyuzinyuzi zenye upana wa mstari mwembamba zilizotajwa hapo awali, yaani, kwa kutumia VBG kama kipengele cha chujio, kwa kuzingatia uteuzi wake mzuri wa spectral na uteuzi wa Angle, oscillata huzunguka kwa urefu mahususi wa waveleng au bendi ili kufikia jukumu la uteuzi wa urefu,7 kama ilivyoonyeshwa.
Wakati huo huo, mbinu kadhaa za uteuzi wa modi ya longitudinal zinaweza kuunganishwa kulingana na mahitaji ili kuboresha usahihi wa uteuzi wa modi ya longitudinal, kupunguza zaidi upana wa mstari, au kuongeza kiwango cha ushindani wa modi kwa kuanzisha mageuzi ya masafa yasiyo ya mstari na njia zingine, na kupanua urefu wa pato la laser wakati wa kufanya kazi kwa safu nyembamba, ambayo ni ngumu kufanya.laser ya semiconductornalasers za nyuzi.
(4) Brillouin laser
Leza ya Brillouin inategemea athari iliyochochewa ya Brillouin (SBS) ili kupata kelele ya chini, teknolojia nyembamba ya pato la upana wa mstari, kanuni yake ni kupitia fotoni na mwingiliano wa uwanja wa akustisk wa ndani ili kutoa mabadiliko fulani ya mzunguko wa fotoni za Stokes, na huimarishwa kila mara ndani ya kipimo data cha faida.
Mchoro wa 8 unaonyesha mchoro wa kiwango cha ubadilishaji wa SBS na muundo msingi wa leza ya Brillouin.
Kwa sababu ya masafa ya chini ya mtetemo wa uga wa akustika, mabadiliko ya masafa ya Brillouin ya nyenzo kwa kawaida huwa 0.1-2 cm-1 tu, kwa hivyo kwa leza ya 1064 nm kama taa ya pampu, urefu wa wimbi la Stokes unaozalishwa mara nyingi ni takriban nm 1064.01 tu, lakini hii pia inamaanisha kuwa ubadilishaji wake wa quantum ufanisi ni wa juu sana katika 9 ya juu (hadi 9). Kwa kuongeza, kwa sababu upana wa mstari wa Brillouin wa kati ni kawaida tu wa mpangilio wa MHZ-ghz (upana wa Brillouin wa kupata media dhabiti ni takriban 10 MHz), ni chini sana kuliko upana wa faida ya dutu inayofanya kazi ya mpangilio wa GHz 100, kwa hivyo, Stokes ilisisimka katika Brillouin ya Brillouin baada ya upenyezaji mdogo wa laser, ambayo inaweza kuonyesha mwangaza mwingi. na upana wake wa mstari wa pato ni maagizo kadhaa ya ukubwa mdogo kuliko upana wa mstari wa pampu. Kwa sasa, leza ya Brillouin imekuwa sehemu kuu ya utafiti katika uga wa picha, na kumekuwa na ripoti nyingi kuhusu mpangilio wa Hz na sub-Hz wa pato la upana wa laini mno.
Katika miaka ya hivi karibuni, vifaa vya Brillouin vilivyo na muundo wa wimbi vimeibuka katika uwanja wapicha za microwave, na zinaendelea kwa kasi katika mwelekeo wa miniaturization, ushirikiano wa juu na azimio la juu. Kwa kuongezea, leza ya Brillouin inayoendesha nafasi kwa msingi wa nyenzo mpya za fuwele kama vile almasi pia imeingia katika maono ya watu katika miaka miwili iliyopita, mafanikio yake ya ubunifu katika nguvu ya muundo wa wimbi la wimbi na kizuizi cha SBS, nguvu ya leza ya Brillouin hadi 10 W ukubwa, ikiweka msingi wa kupanua matumizi yake.
Makutano ya jumla
Kwa uchunguzi unaoendelea wa maarifa ya hali ya juu, leza za upana wa mstari zimekuwa zana muhimu katika utafiti wa kisayansi na utendaji wao bora, kama vile laser interferometer LIGO ya kugundua mawimbi ya mvuto, ambayo hutumia mstari mwembamba wa masafa moja.lezayenye urefu wa nm 1064 kama chanzo cha mbegu, na upana wa mstari wa mwanga wa mbegu ni ndani ya 5 kHz. Kwa kuongezea, leza zenye upana mwembamba na zinazoweza kusongeshwa kwa urefu wa mawimbi na zisizo na modi ya kuruka pia zinaonyesha uwezo mkubwa wa utumizi, hasa katika mawasiliano madhubuti, ambayo inaweza kukidhi kikamilifu mahitaji ya mgawanyiko wa wimbi la mawimbi (WDM) au ugawaji wa masafa ya kuzidisha (FDM) kwa urekebishaji wa urefu wa mawimbi (au masafa), na inatarajiwa kuwa kifaa kikuu cha kizazi kijacho cha teknolojia ya mawasiliano ya rununu.
Katika siku zijazo, uvumbuzi wa vifaa vya laser na teknolojia ya usindikaji itakuza zaidi ukandamizaji wa upana wa mstari wa laser, uboreshaji wa utulivu wa mzunguko, upanuzi wa urefu wa mawimbi na uboreshaji wa nguvu, kutengeneza njia ya uchunguzi wa binadamu wa ulimwengu usiojulikana.
Muda wa kutuma: Nov-29-2023