Тадкикоти охирин оид ба лазерхои нимнокилии ду-ранг
Лазерҳои диски нимноқилӣ (лазерҳои SDL), ки инчунин бо номи лазерҳои амудии берунии сатҳи амудӣ (VECSEL) маълуманд, дар солҳои охир таваҷҷӯҳи зиёдро ҷалб карданд. Он бартариҳои фоидаи нимноқилҳо ва резонаторҳои ҳолати сахтро муттаҳид мекунад. Он на танҳо маҳдудияти минтақаи партовҳои дастгирии якмоҳаро барои лазерҳои анъанавии нимноқил ба таври муассир сабук мекунад, балки инчунин дорои тарҳи фасеҳи бандҳои нимноқилӣ ва хусусиятҳои баланди фоидаи моддӣ мебошад. Онро дар доираи васеи сенарияҳои барномавӣ, ба монанди садои паст дидан мумкин астлазерии паҳнои хати тангбаромад, ултра-кӯтоҳ тавлиди набзи баланд такрор, тавлиди гармоники баланд-тартиби, ва натрий дастури технологияи ситораи, ва ғайра Бо пешрафти технология, талаботи баландтар барои чандирии мавҷи он гузошта шудааст. Масалан, манбаъҳои нури когерентии ду мавҷи дарозӣ арзиши хеле баланди татбиқро дар соҳаҳои пайдошаванда ба монанди лидари зидди интерференсия, интерферометрияи голографӣ, алоқаи мултиплексии тақсимоти мавҷҳо, тавлиди миёнаи инфрасурх ё терагерц ва шонаҳои басомади оптикии бисёрранг нишон доданд. Чӣ тавр ба даст овардани партовҳои равшании дугонаи ранга дар лазерҳои диски нимноқилӣ ва ба таври муассир рафъ кардани рақобати фоида дар байни дарозии мавҷҳои гуногун ҳамеша як мушкили тадқиқотӣ дар ин соҳа буд.
Ба наздикӣ, ду-ранглазерии нимноқилГурӯҳи Чин тарҳи инноватсионии чипро барои ҳалли ин мушкилот пешниҳод кардааст. Тавассути тадқиқоти амиқи ададӣ, онҳо дарёфтанд, ки ба таври дақиқ танзими филтркунии фоидаи квантии чоҳи бо ҳарорат ва эффектҳои филтркунии микроковикии нимноқилӣ интизор меравад, ки назорати чандири афзоиши ду рангро ба даст орад. Дар асоси ин, даста чипи ба даст овардани равшании баланд 960/1000 нмро бомуваффақият тарроҳӣ кард. Ин лазер дар реҷаи фундаменталӣ дар наздикии маҳдудияти дифраксия кор мекунад ва равшании баромад то тақрибан 310 МВт/см²ср аст.
Қабати ғафсии диски нимноқил ҳамагӣ чанд микрометр ғафс аст ва дар байни интерфейси нимноқил-ҳаво ва рефлектори тақсимшудаи Брегг микроковики Фабри-Перо ба вуҷуд меояд. Муносибати микроковокии нимноқил ҳамчун филтри дохилии спектралии чип афзоиши чоҳи квантиро модул мекунад. Дар ҳамин ҳол, эффекти филтркунии микрокавтаҳо ва афзоиши нимноқилҳо суръати тағирёбии ҳароратро доранд. Дар якҷоягӣ бо назорати ҳарорат, гузариш ва танзими дарозии мавҷҳои баромадро ба даст овардан мумкин аст. Дар асоси ин хусусиятҳо, гурӯҳ қуллаи афзоиши чоҳи квантиро дар 950 нм дар ҳарорати 300 К ҳисоб ва муқаррар кард, ки суръати дрейфти ҳарорати дарозии мавҷ тақрибан 0,37 нм/К мебошад. Баъдан, даста омили маҳдудкунии тӯлонии микросхемаро бо истифода аз усули матритсаи интиқол бо дарозии авҷи мавҷҳо мутаносибан тақрибан 960 нм ва 1000 нм тарҳрезӣ кард. Симуляцияҳо нишон доданд, ки суръати ҳаракати ҳарорат ҳамагӣ 0,08 нм/К буд. Бо истифода аз технологияи гузоштани буғи химиявии металлӣ-органикӣ барои афзоиши эпитаксиалӣ ва пайваста оптимизатсияи раванди афзоиш, чипҳои баландсифати фоидаовар бомуваффақият сохта шуданд. Натиҷаҳои ченкунии фотолюминессенсия бо натиҷаҳои моделиронӣ комилан мувофиқанд. Барои сабук кардани сарбории гармӣ ва ноил шудан ба интиқоли нерӯи баланд, раванди бастабандии чипи нимноқилӣ-алмосӣ минбаъд таҳия шудааст.
Пас аз анҷом додани бастабандии чипҳо, гурӯҳ баҳодиҳии ҳамаҷонибаи кори лазерии онро анҷом дод. Дар реҷаи кори доимӣ, тавассути назорати қувваи насос ё ҳарорати гармкунак, дарозии мавҷи партовро метавон аз 960 нм то 1000 нм чандир танзим кард. Вақте ки қувваи насос дар доираи муайян аст, лазер инчунин метавонад амалиёти дугонаи мавҷро бо фосилаи дарозии мавҷ то 39,4 нм ба даст орад. Дар айни замон, қувваи максималии мавҷи пайваста ба 3,8 Вт мерасад. Дар ҳамин ҳол, лазер дар реҷаи фундаменталӣ дар наздикии маҳдудияти дифраксия кор мекунад ва омили сифати нури M² ҳамагӣ 1,1 ва равшанӣ то тақрибан 310 МВт/см²ср аст. Гурӯҳ инчунин дар бораи иҷрои мавҷи квази-давом тадқиқот анҷом додлазер. Сигнали басомади ҷамъӣ тавассути ворид кардани кристали оптикии ғайрихаттии LiB₃O₅ бомуваффақият мушоҳида карда шуд, ки синхронизатсияи дарозии мавҷҳои дугонаро тасдиқ мекунад.
Тавассути ин тарҳи аҷиби чип, омезиши органикии филтркунии фоидаи квантӣ ва филтркунии микрокавита ба даст оварда шуд, ки барои татбиқи манбаъҳои лазерии дукарата заминаи тарроҳӣ гузошт. Дар робита ба нишондиҳандаҳои кор, ин лазерии дугонаи як чипӣ ба равшании баланд, чандирии баланд ва баромади дақиқи коаксиалӣ ноил мешавад. Равшании он дар сатҳи пешрафтаи байналмилалӣ дар соҳаи ҳозираи лазерҳои нимноқилҳои дугонаи як чипӣ мебошад. Дар робита ба татбиқи амалӣ, интизор меравад, ки ин дастовард дақиқии ошкор ва қобилияти зидди дахолати лидари бисёррангро дар муҳитҳои мураккаб тавассути истифодаи равшании баланд ва хусусиятҳои дукаратаи он ба таври муассир афзоиш диҳад. Дар соҳаи шонаҳои басомади оптикӣ, баромади устувори дарозии дугонаи он метавонад барои барномаҳо, аз қабили андозагирии дақиқи спектралӣ ва ҳассосияти оптикии баландсифат дастгирии муҳимро таъмин кунад.
Вақти фиристодан: сентябр-23-2025