Технологияи лазерии хатти танг Қисми дуюм
Дар соли 1960, аввалин лазери ёқутӣ дар ҷаҳон лазери сахти ҳолати буд, ки бо энергияи баланди баромад ва фарогирии васеътари мавҷ тавсиф мешуд. Сохтори беназири фазоии лазери сахти ҳолати онро дар тарҳрезии баромади паҳнои хатти танг чандиртар мекунад. Дар айни замон, усулҳои асосии татбиқшаванда усули ковокии кӯтоҳ, усули ковокии ҳалқавии яктарафа, усули стандартии дохили ковокӣ, усули ковокии маятнии торсионӣ, усули панҷараи ҳаҷмӣ Брэгг ва усули ворид кардани тухмӣ мебошанд.
Дар расми 7 сохтори якчанд лазерҳои ҳолати сахти якдарозӣ нишон дода шудааст.
Дар расми 7(a) принсипи кори интихоби режими ягонаи дарозӣ дар асоси стандарти FP дар дохили ковокӣ нишон дода шудааст, яъне спектри интиқоли танг дар паҳнои хатти стандарт барои зиёд кардани талафоти дигар режимҳои дарозӣ истифода мешавад, то дигар режимҳои дарозӣ дар раванди рақобати режим аз сабаби гузариши ками онҳо филтр карда шаванд, то кори режими ягонаи дарозӣ ба даст оварда шавад. Илова бар ин, бо назорати кунҷ ва ҳарорати стандарти FP ва тағир додани фосилаи режими дарозӣ, диапазони муайяни баромади танзими дарозии мавҷро ба даст овардан мумкин аст. Расми 7(b) ва (c) осциллятори ҳалқаи ғайриҳамвор (NPRO) ва усули ковокии режими маятники печишро нишон медиҳанд, ки барои ба даст овардани як баромади режими ягонаи дарозӣ истифода мешавад. Принсипи кор ин аст, ки шуоъ дар як самт дар резонатор паҳн шавад, тақсимоти нобаробари фазоии шумораи зарраҳои баръаксро дар ковокии мавҷи муқаррарии истода самаранок бартараф кунад ва бо ин васила аз таъсири таъсири сӯхтани сӯрохи фазоӣ барои ба даст овардани як баромади режими ягонаи дарозӣ канорагирӣ кунад. Принсипи интихоби режими панҷараи Брагг (VBG) ба принсипи лазерҳои нимноқилӣ ва нахӣ бо паҳнои хатти танг, ки қаблан зикр шуда буданд, монанд аст, яъне бо истифода аз VBG ҳамчун унсури филтр, дар асоси интихоби хуби спектралӣ ва интихоби кунҷ, осциллятор дар дарозии мавҷ ё банди мушаххас ларзиш мекунад, то нақши интихоби режими тӯлонӣ дошта бошад, чунон ки дар расми 7(d) нишон дода шудааст.
Ҳамзамон, якчанд усулҳои интихоби режими тӯлонӣ метавонанд мувофиқи ниёзҳо якҷоя карда шаванд, то дақиқии интихоби режими тӯлонӣ беҳтар карда шавад, паҳнои хатро боз ҳам тангтар кунанд ё шиддати рақобати режимро тавассути ҷорӣ кардани табдили басомади ғайрихаттӣ ва дигар воситаҳо афзоиш диҳанд ва дарозии мавҷи баромади лазерро ҳангоми кор дар паҳнои хатти танг васеъ кунанд, ки ин барои онҳо душвор аст.лазери нимноқилвалазерҳои нахӣ.
(4) Лазери Бриллюэн
Лазери Бриллюин бар асоси эффекти парокандагии Бриллюин (SBS) барои ба даст овардани садои паст ва технологияи баромади паҳнои танг асос ёфтааст. Принсипи он тавассути таъсири фотон ва майдони акустикии дохилӣ барои ба вуҷуд овардани тағйири басомади муайяни фотонҳои Стокс мебошад ва дар дохили паҳнои банди афзоиш пайваста тақвият дода мешавад.
Дар расми 8 диаграммаи сатҳи табдили SBS ва сохтори асосии лазери Бриллюэн нишон дода шудааст.
Аз сабаби басомади пасти ларзиши майдони акустикӣ, тағйири басомади Бриллюэни мавод одатан танҳо 0,1-2 см-1 аст, аз ин рӯ, бо лазери 1064 нм ҳамчун нури насос, дарозии мавҷи тавлидшудаи Стокс аксар вақт танҳо тақрибан 1064,01 нм аст, аммо ин инчунин маънои онро дорад, ки самаранокии табдили квантии он хеле баланд аст (то 99,99% дар назария). Ғайр аз ин, азбаски паҳнои хатти афзоиши Бриллюэни муҳит одатан танҳо дар тартиби MHZ-ghz аст (паҳнои хатти афзоиши Бриллюэни баъзе муҳитҳои сахт танҳо тақрибан 10 МГц аст), он аз паҳнои хатти афзоиши моддаи кории лазер бо тартиби 100 ГГц хеле камтар аст, аз ин рӯ, Стокс, ки дар лазери Бриллюэн ангехта шудааст, метавонад пас аз тақвияти сершумор дар ковокӣ падидаи возеҳи тангшавии спектрро нишон диҳад ва паҳнои хатти баромади он якчанд тартиби бузургӣ аз паҳнои хатти насос бориктар аст. Дар айни замон, лазери Бриллюэн ба як нуқтаи таҳқиқот дар соҳаи фотоника табдил ёфтааст ва гузоришҳои зиёде дар бораи тартиби герц ва субгерц бо баромади хеле танг паҳнои хат мавҷуданд.
Дар солҳои охир, дастгоҳҳои Бриллюэн бо сохтори мавҷгир дар ин соҳа пайдо шуданд.фотоникаи микроволновка, ва дар самти миниатюризатсия, ҳамгироии баланд ва қарори баландтар босуръат рушд мекунанд. Ғайр аз ин, лазери Бриллюин, ки дар кайҳон кор мекунад, ки бар асоси маводҳои нави булӯрӣ, ба монанди алмос, асос ёфтааст, дар ду соли охир ба диди мардум ворид шудааст, ки ин як пешрафти инноватсионии он дар қудрати сохтори мавҷгир ва гарданаки каскадии SBS, қудрати лазери Бриллюин то 10 Вт мебошад ва заминаро барои васеъ кардани татбиқи он гузошт.
Чорроҳаи умумӣ
Бо омӯзиши пайвастаи донишҳои пешрафта, лазерҳои паҳнои танг бо кори аълои худ, ба монанди интерферометри лазерии LIGO барои муайян кардани мавҷҳои ҷозиба, ки паҳнои якбасомадаи хатти тангро истифода мебарад, ба як абзори муҳим дар таҳқиқоти илмӣ табдил ёфтаанд.лазербо дарозии мавҷи 1064 нм ҳамчун манбаи тухмӣ ва паҳнои хатти нури тухмӣ дар ҳудуди 5 кГц мебошад. Илова бар ин, лазерҳои паҳнои танг бо танзимшавандаи дарозии мавҷ ва бидуни ҷаҳиши режим низ потенсиали бузурги татбиқро нишон медиҳанд, махсусан дар алоқаи когерентӣ, ки метавонанд ба ниёзҳои мултиплекскунии тақсимоти дарозии мавҷ (WDM) ё мултиплекскунии тақсимоти басомад (FDM) барои танзимшавандагии дарозии мавҷ (ё басомад) комилан ҷавобгӯ бошанд ва интизор меравад, ки ба дастгоҳи асосии насли ояндаи технологияи алоқаи мобилӣ табдил ёбад.
Дар оянда, навовариҳои маводҳои лазерӣ ва технологияи коркард фишурдашавии паҳнои хатти лазер, беҳтар шудани устувории басомад, васеъ кардани диапазони дарозии мавҷ ва беҳтар шудани қувватро боз ҳам бештар мусоидат мекунанд ва роҳро барои омӯхтани ҷаҳони номаълум аз ҷониби инсон ҳамвор мекунанд.
Вақти нашр: 29 ноябри соли 2023