Lazer Linewidth танг Технология Қисми дуюм
Дар соли 1960, аввалин лазери ёқут дар ҷаҳон як лазери ҳолати сахт буд, ки бо энергияи баланди баромад ва фарогирии васеътари мавҷ хос буд. Сохтори беҳамтои фазоии лазерии сахт онро дар тарҳрезии баромади паҳнои танг чандиртар мекунад. Дар айни замон, усулҳои асосии татбиқшаванда усули холигии кӯтоҳ, усули холигии ҳалқаи яктарафа, усули стандартии дохиликовакӣ, усули холигии маятникҳои торсионӣ, усули гртинги Брегг ва усули сӯзандоруи тухмиро дар бар мегиранд.
Дар расми 7 сохтори якчанд лазерҳои ҳолати яктарафаи маъмулӣ нишон дода шудааст.
Дар расми 7(а) принсипи кори интихоби режими ягонаи тӯлонӣ дар асоси стандарти FP дар дохили ковок нишон дода шудааст, яъне спектри интиқоли хати танги стандарт барои зиёд кардани талафоти дигар режимҳои тӯлонӣ истифода мешавад, то ки дигар режимҳои тӯлонӣ бо сабаби интиқоли хурди онҳо дар ҷараёни рақобати режим филтр карда мешаванд, то ба кори як режими дарозмӯҳлат ноил шаванд. Илова бар ин, як диапазони муайяни натиҷаи танзими дарозии мавҷро тавассути назорати кунҷ ва ҳарорати стандарти FP ва тағир додани фосилаи режими тулонӣ ба даст овардан мумкин аст. АНҶИР. 7 (б) ва (в) нишон oscillator ҳалқаи ғайри-planar (NPRO) ва усули холигии маятник чархзании истифода бурда мешавад барои ба даст овардани натиҷаи як ҳолати тӯлонӣ. Принсипи кор аз он иборат аст, ки чӯбро дар як самт дар резонатор паҳн кунад, тақсимоти нобаробари фазоии шумораи зарраҳои баръакс дар холигоҳи мавҷи муқаррарии истодаро самаранок бартараф кунад ва ба ин васила аз таъсири сӯхтани сӯрохи фазоӣ канорагирӣ кунад. баромади ягонаи режими тулонӣ. Принсипи интихоби реҷаи оммавии Брегг гртинг (VBG) ба лазерҳои нимноқил ва нахи танги паҳнои хатти дар боло зикршуда монанд аст, яъне бо истифода аз VBG ҳамчун элементи филтр, дар асоси интихоби хуби спектралӣ ва интихоби кунҷ, осциллятор дар дарозии мавҷ ё бандҳои мушаххас меларзад, то нақши интихоби режими тулонӣ, тавре ки дар расми 7(г) нишон дода шудааст.
Ҳамзамон, якчанд усулҳои интихоби режими дарозмӯҳлатро мувофиқи эҳтиёҷоти беҳтар кардани дақиқии интихоби режими тулонӣ, боз ҳам танг кардани паҳнои хат ё баланд бардоштани шиддати рақобати режим тавассути ҷорӣ кардани табдили басомади ғайрихаттӣ ва дигар воситаҳо ва васеъ кардани дарозии мавҷи баромади лазер ҳангоми кор дар як хати танг, ки барои он кор кардан душвор астлазерии нимноқилвалазерҳои нахи.
(4) Лазери Brillouin
Лазери Brillouin ба эффекти ҳавасмандгардонии парокандаи Brillouin (SBS) барои ба даст овардани садои паст, технологияи баромади танг асос ёфтааст, принсипи он тавассути фотон ва мутақобилаи майдони дохилии акустикӣ барои тавлиди тағирёбии басомади муайяни фотонҳои Стокс мебошад ва дар дохили он пайваста тақвият дода мешавад. ба даст овардани фарохмаҷро.
Дар расми 8 диаграммаи сатњи табдили SBS ва сохтори асосии лазерии Brillouin нишон дода шудааст.
Аз сабаби басомади пасти ларзиши майдони акустикӣ, тағирёбии басомади Бриллуин мавод одатан танҳо 0,1-2 см-1 аст, бинобар ин бо лазери 1064 нм ҳамчун нури насос, дарозии мавҷи Стокс тавлидшуда 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). Илова бар ин, азбаски паҳнои хати афзоиши Brillouin миёна одатан танҳо бо тартиби MHZ-ghz аст (барои Brillouin афзоиши хатти баъзе ВАО сахт танҳо тақрибан 10 МГс аст), он хеле камтар аз паҳнои хати афзоиши моддаи кории лазерӣ аст. аз тартиби 100 ГГц, аз ин рӯ, Стокс, ки дар лазерии Бриллуин ҳаяҷоновар аст, метавонад падидаи тангшавии спектрро пас аз пурқувваткунии сершумор дар холигоҳ нишон диҳад ва паҳнои хати баромади он аз паҳнои хати насос чанд дараҷа тангтар аст. Дар айни замон, лазерии Brillouin як нуқтаи доғи тадқиқот дар соҳаи фотоника шудааст ва гузоришҳои зиёде дар бораи тартиби Гц ва суб-Гц дар бораи баромади фарохии хатти хеле танг мавҷуданд.
Дар солҳои охир, дастгоҳҳои Brillouin бо сохтори мавҷгир дар соҳаифотоникаи микроволновка, ва дар самти миниатюризатсия, интеграцияи баланд ва ҳалли баланд босуръат инкишоф меёбанд. Илова бар ин, лазери кайҳонии Brillouin, ки дар асоси маводи нави булӯрӣ, аз қабили алмос, дар ду соли охир, пешравии инноватсионии он дар қудрати сохтори мавҷи мавҷҳо ва монеаи каскади SBS, қудрати лазерии Бриллоуин асос ёфтааст. ба андозаи 10 Вт, барои васеъ намудани истифодаи он замина мегузорад.
Пойгоҳи умумӣ
Бо таҳқиқи пайвастаи донишҳои пешрафта, лазерҳои фарохмаҷрои танг бо иҷрои аълои худ ба як абзори ҳатмӣ дар таҳқиқоти илмӣ табдил ёфтанд, ба монанди интерферометри лазерии LIGO барои муайян кардани мавҷҳои гравитатсионӣ, ки паҳнои як басомади хати тангро истифода мебарадлазербо дарозии мавҷи 1064 нм ҳамчун манбаи тухмӣ ва паҳнои нури тухмӣ дар ҳудуди 5 кГц аст. Илова бар ин, лазерҳои паҳнои танг бо дарозии мавҷ танзимшаванда ва ҷаҳиши режим надоранд, инчунин потенсиали бузурги барномаро нишон медиҳанд, алахусус дар иртиботи когерентӣ, ки метавонанд эҳтиёҷоти мултиплекси тақсими мавҷ (WDM) ё мултиплексии тақсимоти басомадро (FDM) барои дарозии мавҷ (ё басомад) комилан қонеъ кунанд. ) танзимшаванда аст ва интизор меравад, ки дастгоҳи асосии насли ояндаи технологияи алоқаи мобилӣ шавад.
Дар оянда, навовариҳои маводҳои лазерӣ ва технологияи коркард ба фишурдани хати лазерӣ, беҳтар кардани устувории басомад, васеъ кардани диапазони мавҷҳо ва такмил додани қудрат мусоидат намуда, роҳро барои кашфи ҷаҳони номаълуми инсонӣ боз мекунад.
Вақти фиристодан: Ноябр-29-2023