Kanuni ya msingi ya leza za nyuzi za hali moja

Kanuni ya msingi yaleza za nyuzi za hali moja

Uzalishaji wa leza unahitaji kukidhi masharti matatu ya msingi: ubadilishaji wa idadi ya watu, uwazi unaofaa wa resonant, na kufikialezakizingiti (upatikanaji wa mwanga katika uwazi wa mwangwi lazima uwe mkubwa kuliko upotevu). Utaratibu wa kufanya kazi wa leza za nyuzi za hali moja unategemea kanuni hizi za msingi za kimwili na hufanikisha uboreshaji wa utendaji kupitia muundo maalum wa miongozo ya mawimbi ya nyuzi.

Mionzi inayochochewa na ubadilishaji wa idadi ya watu ndio msingi wa kimwili wa uzalishaji wa leza. Wakati nishati ya mwanga inayotolewa na chanzo cha pampu (kawaida diode ya leza ya semiconductor) inapoingizwa kwenye nyuzi ya kupata iliyochanganywa na ioni za ardhi adimu (kama vile Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), ioni za ardhi adimu hunyonya nishati na mpito kutoka hali ya ardhi hadi hali ya msisimko. Wakati idadi ya ioni katika hali ya msisimko inapozidi ile katika hali ya ardhi, hali ya ubadilishaji wa idadi ya watu huundwa. Katika hatua hii, fotoni ya tukio itasababisha mionzi iliyochochewa ya ioni ya hali ya msisimko, ikitoa fotoni mpya za masafa, awamu na mwelekeo sawa na fotoni ya tukio, na hivyo kufikia ukuzaji wa macho.

Kipengele kikuu cha hali mojaleza za nyuziiko katika kipenyo chao cha kiini chenye umbo dogo sana (kawaida 8-14μm). Kulingana na nadharia ya optiki ya mawimbi, kiini chenye umbo dogo kama hicho kinaweza kuruhusu hali moja tu ya uga wa sumakuumeme (yaani, hali ya msingi LP₀₁ au hali ya HE₁₁) kusambazwa kwa utulivu, yaani, hali moja. Hii huondoa tatizo la utawanyiko wa kati ya modali zilizopo katika nyuzi za modali nyingi, yaani, jambo la kupanua mapigo linalosababishwa na uenezaji wa modali tofauti kwa kasi tofauti. Kutoka kwa mtazamo wa sifa za upitishaji, tofauti ya njia ya mwanga unaosambaa kando ya mwelekeo wa axial katika nyuzi za macho za modali moja ni ndogo sana, ambayo hufanya boriti ya kutoa iwe na mshikamano kamili wa anga na usambazaji wa nishati ya Gaussian, na kipengele cha ubora wa boriti M² kinaweza kukaribia 1 (M²=1 kwa boriti bora ya Gaussian).

Leza za nyuzinyuzi ni wawakilishi bora wa kizazi cha tatuteknolojia ya leza, ambazo hutumia nyuzi za glasi zilizo na elementi adimu za ardhini kama njia ya kupata faida. Katika muongo mmoja uliopita, leza za nyuzi za hali moja zimekuwa na sehemu muhimu zaidi katika soko la leza la kimataifa, kutokana na faida zao za kipekee za utendaji. Ikilinganishwa na leza za nyuzi za hali nyingi au leza ya jadi ya hali ngumu, leza za nyuzi za hali moja zinaweza kutoa boriti bora ya Gaussian yenye ubora wa boriti karibu na 1, ambayo ina maana kwamba boriti inaweza kufikia karibu Angle ya chini kabisa ya tofauti na doa la chini kabisa linalolenga. Kipengele hiki kinaifanya isibadilishwe katika nyanja za usindikaji na upimaji zinazohitaji usahihi wa hali ya juu na athari ya chini ya joto.