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 moja ya longitudinal.
Kielelezo cha 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 kiwango cha mstari hutumiwa kuongeza upotezaji wa njia zingine za longitudinal, ili njia zingine za longitudinal. huchujwa katika mchakato wa ushindani wa modi kwa sababu ya upitishaji wao mdogo, ili kufikia operesheni moja ya modi ya longitudinal.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 usambazaji usio sawa wa anga wa idadi ya chembe zilizo kinyume kwenye cavity ya kawaida ya wimbi, na hivyo kuepuka ushawishi wa athari ya kuungua ya shimo la anga kufikia pato la modi moja ya longitudinal.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 zilizotajwa hapo awali, yaani, kwa kutumia VBG kama kipengele cha kichungi, kwa kuzingatia uteuzi wake mzuri wa spectral na uteuzi wa Angle, oscillator. oscillates kwa urefu maalum wa wimbi au bendi ili kufikia jukumu la uteuzi wa modi ya longitudinal, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 7(d).
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 katika mstari mwembamba, ambayo ni vigumu kufanyalaser ya semiconductornalasers za nyuzi.
(4) Brillouin laser
Leza ya Brillouin inategemea athari iliyochochewa ya Brillouin (SBS) kupata kelele ya chini, teknolojia nyembamba ya upana wa mstari, kanuni yake ni kupitia fotoni na mwingiliano wa ndani wa uwanja wa akustisk ili kutoa mabadiliko fulani ya masafa ya fotoni za Stokes, na inakuzwa kila mara ndani ya kupata bandwidth.
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 uwanja wa akustisk, mabadiliko ya masafa ya Brillouin ya nyenzo kawaida huwa 0.1-2 cm-1 tu, kwa hivyo kwa leza ya 1064 nm kama taa ya pampu, urefu wa mawimbi wa Stokes unaozalishwa mara nyingi ni takriban 1064.01 nm, lakini hii pia inamaanisha kuwa ufanisi wake wa ubadilishaji wa quantum ni wa juu sana (hadi 99.99% katika nadharia).Kwa kuongezea, kwa sababu upana wa mstari wa Brillouin kawaida huwa wa mpangilio wa MHZ-ghz pekee (upana wa kupata Brillouin wa baadhi ya media dhabiti ni takriban 10 MHz), ni kidogo sana kuliko upana wa faida ya dutu inayofanya kazi ya leza. ya utaratibu wa 100 GHz, hivyo, Stokes msisimko katika Brillouin laser inaweza kuonyesha dhahiri wigo nyembamba jambo baada ya amplification nyingi katika cavity, na pato lake line upana ni amri kadhaa ya ukubwa nyembamba kuliko upana line 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, laser ya Brillouin inayoendesha nafasi kulingana na nyenzo mpya za fuwele kama vile almasi pia imeingia kwenye 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 laser ya Brillouin. hadi 10 W ukubwa, kuweka 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 zilizo na 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 kuzidisha mgawanyiko wa wavelength (WDM) au kuzidisha mgawanyiko wa mawimbi (FDM) kwa urefu wa wimbi (au frequency). ) tunability, na inatarajiwa kuwa kifaa kikuu cha kizazi kijacho cha teknolojia ya mawasiliano ya simu.
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