Имрӯз, мо лазери "монохроматикӣ" -ро ба лазери шадид - паҳнои танг ҷорӣ хоҳем кард.Пайдоиши он холигоҳҳои бисёр соҳаҳои татбиқи лазерро пур мекунад ва дар солҳои охир дар муайянкунии мавҷҳои гравитатсионӣ, liDAR, ҳассосии тақсимшуда, алоқаи оптикии когерентии баландсуръат ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад, ки ин «рисолати» аст, ки имконнопазир аст. танҳо тавассути такмил додани қувваи лазерӣ анҷом дода мешавад.
Лазери паҳнои хати танг чист?
Истилоҳи "паҳнои хат" ба паҳнои хати спектрии лазер дар домени басомад дахл дорад, ки одатан аз рӯи паҳнои пурраи спектр (FWHM) муайян карда мешавад.Ба паҳнои хат асосан радиатсияи стихиявии атомҳо ё ионҳои ҳаяҷонбахш, садои фазавӣ, ларзиши механикии резонатор, ҷиттери ҳарорат ва дигар омилҳои беруна таъсир мерасонад.Чӣ қадаре ки қимати паҳнои хат хурд бошад, ҳамон қадар тозагии спектр баландтар мешавад, яъне ҳамон қадар монохроматии лазер беҳтар мешавад.Лазерҳои дорои чунин хусусиятҳо одатан садои фаза ё басомади хеле кам ва садои шиддатнокии нисбатан кам доранд.Дар айни замон, арзиши паҳнои хаттии лазер ҳар қадар хурдтар бошад, когерентсияи мувофиқ ҳамон қадар қавитар мешавад, ки ҳамчун дарозии когерентии ниҳоят дароз зоҳир мешавад.
Татбиқ ва татбиқи лазерии хати танг
Маҳдудияти хоси паҳнои хатти ҷавҳари кории лазер, тавассути такя ба худи осциллятори анъанавӣ мустақиман амалӣ кардани баромади лазерии хати танг қариб ғайриимкон аст.Барои амалӣ кардани кори лазерии фарохтарини хати танг, одатан филтрҳо, торҳо ва дигар дастгоҳҳоро барои маҳдуд кардан ё интихоби модули тулонӣ дар спектри фоида, зиёд кардани фарқияти фоидаи холис байни режимҳои тӯлонӣ истифода бурдан лозим аст. кам ё ҳатто танҳо як ларзиши режими тӯлонӣ дар резонатори лазерӣ.Дар ин раванд аксар вақт назорат кардани таъсири садо ба баромади лазер ва кам кардани васеъшавии хатҳои спектралӣ, ки дар натиҷаи ларзиш ва тағирёбии ҳарорати муҳити беруна ба вуҷуд меоянд, зарур аст;Дар айни замон, онро инчунин бо таҳлили зичии спектри садои фаза ё басомад якҷоя кардан мумкин аст, то манбаи садоро дарк кунад ва тарҳи лазерро оптимизатсия кунад, то ба даст овардани баромади устувори лазери фарохти хатти танг.
Биёед ба татбиқи амали танги паҳнои хатти якчанд категорияҳои гуногуни лазерҳо назар андозем.
Лазерҳои нимноқил бартариҳои андозаи паймон, самаранокии баланд, умри дароз ва манфиатҳои иқтисодӣ доранд.
Резонатори оптикии Fabry-Perot (FP) дар анъанавӣ истифода мешавадлазерҳои нимноқилба таври умум дар реҷаи бисёр-далу дарозӣ oscillates, ва паҳнои хати баромад нисбатан васеъ аст, аз ин рӯ, зарур аст, ки ба баланд бардоштани фикру оптикӣ барои ба даст овардани баромади паҳнои хати танг.
Алоқаи тақсимшуда (DFB) ва инъикоси тақсимшудаи Брэгг (DBR) ду лазерҳои маъмулии бозгашти оптикии дохилии нимноқил мебошанд.Аз сабаби қабати хурди гратинг ва интихоби хуби дарозии мавҷ, ба осонӣ ба даст овардани баромади устувори паҳнои хати танги як басомад имконпазир аст.Тафовути асосии байни ин ду сохтор мавқеъи тор аст: сохтори DFB одатан сохтори даврии торчаи Браггро дар тамоми резонатор тақсим мекунад ва резонатори DBR одатан аз сохтори реаксия ва минтақаи фоида ба ҳамгирошуда иборат аст. сатҳи ниҳоӣ.Илова бар ин, лазерҳои DFB панҷараҳои дарунсохтро бо контрасти шохиси шикастани паст ва инъикоси паст истифода мебаранд.Лазерҳои DBR гртингҳои рӯизаминиро бо контрасти шохиси шикастани баланд ва инъикоси баланд истифода мебаранд.Ҳарду сохтор диапазони васеи спектралии озод доранд ва метавонанд танзими дарозии мавҷро бидуни ҷаҳиши режим дар диапазони чанд нанометр иҷро кунанд, ки дар он лазери DBR нисбат ба лазери DBR диапазони танзими васеътар дорад.Лазери DFB.Илова бар ин, технологияи бозгашти оптикии холигии беруна, ки унсурҳои оптикии берунаро барои баргардонидани нури баромади чипи лазерии нимноқилӣ ва интихоби басомад истифода мебарад, инчунин метавонад кори фарохтари хатти танги лазери нимноқилро амалӣ кунад.
(2) Лазерҳои нахи
Лазерҳои нахи дорои самаранокии баланди табдилдиҳии насос, сифати хуби чӯб ва самаранокии баланди пайвастшавӣ мебошанд, ки мавзӯъҳои доғи таҳқиқот дар соҳаи лазер мебошанд.Дар шароити асри иттилоотӣ, лазерҳои нахи бо системаҳои муосири алоқаи нахи оптикӣ дар бозор мутобиқати хуб доранд.Лазери нахи якбасомад бо бартариҳои паҳнои хати танг, садои паст ва ҳамоҳангии хуб яке аз самтҳои муҳими рушди он гардид.
Амалиёти режими дарозии ягонаи асосии лазерии нахи барои ноил шудан ба баромади хати танг аст, одатан аз рӯи сохтори резонатори лазерии нахи ягонаи басомад метавонад ба навъи DFB, навъи DBR ва навъи ҳалқа тақсим карда шавад.Дар байни онҳо принсипи кори лазерҳои нахи якбасомади DFB ва DBR ба лазерҳои нимноқили DFB ва DBR монанд аст.
Тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст, лазерии нахи DFB барои навиштани гртинги тақсимшудаи Брэгг ба нах.Азбаски дарозии мавҷи кории осциллятор ба давраи нах таъсир мерасонад, режими тулонӣ тавассути фикру мулоҳизаҳои тақсимшудаи тор интихоб карда мешавад.Резонатори лазерии лазерии DBR одатан аз ҷониби як ҷуфт гртингҳои нахи Брегг ташкил карда мешавад ва режими ягонаи тӯлонӣ асосан аз ҷониби бандҳои танг ва нахи пасти инъикоси Брегг интихоб карда мешавад.Бо вуҷуди ин, аз сабаби резонатори дароз, сохтори мураккаб ва набудани механизми самараноки табъизи басомади он, холигии ҳалқашакл ба реҷаи қадкашӣ майл дорад ва барои муддати тӯлонӣ дар режими доимии тӯлонӣ устуворона кор кардан душвор аст.
Тасвири 1, Ду сохтори хаттии маъмулии басомади ягоналазерҳои нахи
Вақти фиристодан: Ноябр-27-2023