Dina iki, kita bakal ngenalake laser "monochromatic" kanggo ekstrem - laser linewidth sing sempit. Muncul kasebut ngisi kesenjangan ing pirang-pirang lapangan laser, lan ing taun-taun pungkasan wis digunakake ing deteksi gelombang gravitasi, Lidar, minangka "misi" kanthi dhuwur sing ora bisa dirampungake kanthi nambah kekuwatan laser.
Apa laser linewidth sing sempit?
Tembung "jembaré garis" nuduhake garis spektrum laser ing domain frekuensi, sing biasane diukur saka istilah spektrum setengah (fwhm). Linewid utamane kena pengaruh radiasi spontan saka atom utawa ion, gangguan fase, geter mekar restoran, suhu jitter lan faktor eksternal liyane. Sing luwih cilik regane jembaré garis, sing luwih penting kanggo spektrum, yaiku luwih apik monokromatisitas laser. Laser kanthi ciri kasebut biasane duwe fase sing sithik utawa frekuensi swara lan swara intensitas relatif cilik banget. Ing wektu sing padha, luwih cilik nilai laser saka laser, sing luwih kuat koherensi sing cocog, sing diwujudake minangka dawa kohoher sing dawa banget.
Sadar lan aplikasi laser linewidth sempit
Limited kanthi entuk leren linewidth sing ana ing zat laser, meh ora bisa ngerteni output laser linewidth sing sempit kanthi ngandelake osilator tradisional dhewe. Kanggo nyadari operasi laser linewidth sing sempit, biasane kudu nggunakake saringan, gratingit utawa piranti sing ora ana ing antaraning modus longitudinal, mula ana sawetara ovilasi mode longitudinal, mula mung ana osilasi mode loner ing resonator laser. Ing proses iki, asring perlu kanggo ngontrol pengaruh swara ing output laser, lan nyilikake nyebarake garis spektrum sing disebabake geter lan suhu owah-owahan lingkungan njaba; Ing wektu sing padha, uga bisa digabung karo analisis fase utawa frekuensi spektrum swara kanggo mangertos sumber swara lan ngoptimalake desain laser, supaya bisa nggayuh output stabil lasewidth sing sempit.
Ayo goleki realisalisasi operasi linewidth sempit saka sawetara macem-macem laser.
Laser semikonduktor duwe keuntungan saka ukuran kompak, efisiensi dhuwur, urip dawa lan ekonomi.
Resonator optik kain-perot (FP) sing digunakake ing tradisionallaser semikonduktorUmumé osilasi ing mode multi-longitudinal, lan jembarake garis output cukup amba, mula kudu nambah umpan balik optik kanggo entuk output saka garis sempit.
Umpan balik sing disebarake (DFB) lan refleksi bragg sing disebar (DBR) yaiku rong laser semikonduktor balesan internal sing khas. Amarga saka kulit parut lan gelombang gelombang sing apik, gampang kanggo nggayuh output linewidth sempit sing stabil. Bentenane utama antarane rong struktur yaiku posisi grating: struktur DFB biasane nyebar struktur périodik saka pendhidhikan, lan pendhudhuk DBR biasane dumadi saka struktur grating refleksi lan wilayah bathi sing kalebu ing permukaan mburi. Kajaba iku, laser DFB nggunakake graket sing dipasang kanthi kontras indeks sing kurang lan reflektivitas kurang. DBR Lasers nggunakake grasing permukaan kanthi indeks biasan gedhe lan reflektif dhuwur. Kaloro struktur kasebut duwe macem-macem spektrum gratis lan bisa nindakake gelombang gelombang tanpa mode mlumpat ing sawetara nanometer, ing ngendi DBR Laser duwe kisaran tuning luwih akeh tinimbangLaser dfbWaca rangkeng-. Kajaba iku, teknologi umpan balik eksternal eksternal, sing nggunakake lampu optik eksternal kanggo menehi saran saka chip laser semikonduktor banjur pilih frekuensi, uga bisa ngerteni operasi linewidth sempit laser.
(2) laser serat
Laser serat duwe efisiensi konversi pompa dhuwur, kualitas balok sing apik lan efisiensi goto sing apik, yaiku topik riset panas ing lapangan laser. Ing konteks umur informasi, laser serat duwe kompatibilitas sing apik karo sistem komunikasi serat serat optik optik saiki ing pasar. Laser serat frekuensi siji kanthi kaluwihan garis garis garis sempit, swara murah lan koherensi apik wis dadi salah sawijining arah penting pangembangan.
Operasi mode longitudinal tunggal minangka inti laser serat kanggo nggayuh output laser sing sempit, biasane miturut resonator laser serat frekuensi tunggal, jinis DBR lan jinis dFB. Antarane, prinsip kerja DFB lan laser serat DBR siji padha karo laser DFB lan DBR semikonduktor DFB lan DBR.
Kaya sing ditampilake ing Gambar 1, laser serat DFB yaiku nulis bragger braggar menyang serat. Amarga gelombang gelombang osilator sing kena pengaruh ing wektu serat, mode longitudinal bisa dipilih liwat umpan balik sing disebarake saka Grating. Resonator laser saka DBR Laser biasane dibentuk dening pasangan serat serat, lan mode longitudinal siji biasane dipilih dening band sempit lan grasing serat serat sing kurang. Nanging, amarga saka resonator sing dawa, struktur kompleks lan kekurangan mekanisme diskriminasi frekuensi sing efektif, rongga berbentuk cincin kasebut gampang banget kanggo mode, lan angel bisa digunakake kanthi cara sing dawa.
Gambar 1, loro struktur linear khas frekuensi tunggallaser serat
Wektu Pos: Nov-27-2023