Teknologi Laser Garis Sempit Bagian Loro
Ing taun 1960, laser ruby pertama ing donya yaiku laser solid-state, sing ditondoi kanthi energi output sing dhuwur lan jangkoan dawa gelombang sing luwih amba. Struktur spasial laser solid-state sing unik ndadekake luwih fleksibel ing desain output linewidth sing sempit. Saiki, metode utama sing ditindakake kalebu metode rongga cendhak, metode rongga cincin siji arah, metode standar intrakavitas, metode rongga mode pendulum torsi, metode kisi volume Bragg lan metode injeksi wiji.
Gambar 7 nuduhake struktur sawetara laser solid-state mode longitudinal tunggal sing khas.
Gambar 7(a) nuduhake prinsip kerja pemilihan mode longitudinal tunggal adhedhasar standar FP ing rongga, yaiku, spektrum transmisi linewidth sing sempit saka standar digunakake kanggo nambah kerugian mode longitudinal liyane, supaya mode longitudinal liyane disaring ing proses kompetisi mode amarga transmitansi sing cilik, supaya bisa entuk operasi mode longitudinal tunggal. Kajaba iku, kisaran output tuning dawa gelombang tartamtu bisa dipikolehi kanthi ngontrol Sudut lan suhu standar FP lan ngganti interval mode longitudinal. Gambar 7(b) lan (c) nuduhake osilator cincin non-planar (NPRO) lan metode rongga mode pendulum torsional sing digunakake kanggo entuk output mode longitudinal tunggal. Prinsip kerjane yaiku nggawe sinar nyebar ing siji arah ing resonator, kanthi efektif ngilangi distribusi spasial sing ora rata saka jumlah partikel sing dibalik ing rongga gelombang ngadeg biasa, lan kanthi mangkono nyegah pengaruh efek pembakaran bolongan spasial kanggo entuk output mode longitudinal tunggal. Prinsip pemilihan mode grating Bragg massal (VBG) padha karo laser semikonduktor lan laser jembar garis sempit serat sing wis kasebut sadurunge, yaiku, kanthi nggunakake VBG minangka elemen filter, adhedhasar selektivitas spektral lan selektivitas Sudut sing apik, osilator kasebut osilasi ing dawa gelombang utawa pita tartamtu kanggo entuk peran pemilihan mode longitudinal, kaya sing dituduhake ing Gambar 7(d).
Ing wektu sing padha, sawetara metode pemilihan mode longitudinal bisa digabungake miturut kabutuhan kanggo ningkatake akurasi pemilihan mode longitudinal, luwih nyempitake linewidth, utawa nambah intensitas kompetisi mode kanthi ngenalake transformasi frekuensi nonlinier lan cara liyane, lan ngembangake dawa gelombang output laser nalika beroperasi ing linewidth sing sempit, sing angel ditindakake kanggo...laser semikonduktorlanlaser serat.
(4) Laser brillouin
Laser Brillouin adhedhasar efek panyebaran Brillouin sing dirangsang (SBS) kanggo entuk teknologi output linewidth sing sempit lan gangguan sing sithik, prinsipe yaiku liwat interaksi foton lan medan akustik internal kanggo ngasilake owah-owahan frekuensi tartamtu saka foton Stokes, lan terus dikuatake ing bandwidth gain.
Gambar 8 nuduhake diagram level konversi SBS lan struktur dhasar laser Brillouin.
Amarga frekuensi getaran medan akustik sing kurang, owah-owahan frekuensi Brillouin materi biasane mung 0,1-2 cm-1, mula nganggo laser 1064 nm minangka cahya pompa, dawa gelombang Stokes sing diasilake asring mung udakara 1064,01 nm, nanging iki uga tegese efisiensi konversi kuantum dhuwur banget (nganti 99,99% ing teori). Kajaba iku, amarga jembar garis gain Brillouin saka medium biasane mung saka urutan MHZ-ghz (jembar garis gain Brillouin saka sawetara media padat mung udakara 10 MHz), luwih cilik tinimbang jembar garis gain saka zat kerja laser saka urutan 100 GHz, mula, Stokes sing dieksitasi ing laser Brillouin bisa nuduhake fenomena penyempitan spektrum sing jelas sawise amplifikasi kaping pirang-pirang ing rongga, lan jembar garis output luwih sempit sawetara urutan tinimbang jembar garis pompa. Saiki, laser Brillouin wis dadi hotspot riset ing bidang fotonik, lan wis ana akeh laporan babagan urutan Hz lan sub-Hz saka output linewidth sing sempit banget.
Ing taun-taun pungkasan, piranti Brillouin kanthi struktur pandu gelombang wis muncul ing babaganfotonik gelombang mikro, lan berkembang kanthi cepet ing arah miniaturisasi, integrasi dhuwur lan resolusi sing luwih dhuwur. Kajaba iku, laser Brillouin sing mlaku ing luar angkasa adhedhasar bahan kristal anyar kayata berlian uga wis mlebu ing visi wong sajrone rong taun kepungkur, terobosan inovatif ing kekuwatan struktur pandu gelombang lan bottleneck SBS kaskade, kekuwatan laser Brillouin nganti gedhene 10 W, nglebokake pondasi kanggo ngembangake aplikasine.
Simpang umum
Kanthi eksplorasi kawruh mutakhir sing terus-terusan, laser linewidth sing sempit wis dadi alat sing penting banget ing riset ilmiah kanthi kinerja sing apik banget, kayata interferometer laser LIGO kanggo deteksi gelombang gravitasi, sing nggunakake linewidth sing sempit frekuensi tunggal.laserkanthi dawa gelombang 1064 nm minangka sumber wiji, lan jembar garis cahya wiji ana ing 5 kHz. Kajaba iku, laser jembar sempit kanthi dawa gelombang sing bisa diatur lan ora ana lompatan mode uga nuduhake potensi aplikasi sing gedhe, utamane ing komunikasi koheren, sing bisa nyukupi kabutuhan multiplexing divisi dawa gelombang (WDM) utawa multiplexing divisi frekuensi (FDM) kanthi sampurna kanggo tunabilitas dawa gelombang (utawa frekuensi), lan diarepake dadi piranti inti saka teknologi komunikasi seluler generasi sabanjure.
Ing mangsa ngarep, inovasi bahan laser lan teknologi pangolahan bakal luwih ningkatake kompresi linewidth laser, ningkatake stabilitas frekuensi, ngembangake rentang dawa gelombang lan ningkatake daya, mbukak dalan kanggo eksplorasi manungsa ing jagad sing ora dingerteni.
Wektu kiriman: 29 Nov-2023