Teknologi Laser Linewidth Narrow Part Two
Ing taun 1960, laser ruby kapisan ing donya yaiku laser solid-state, ditondoi kanthi energi output sing dhuwur lan jangkoan dawa gelombang sing luwih akeh. Struktur spasial unik saka laser solid-state ndadekake luwih fleksibel ing desain output linewidth sempit. Saiki, metode utama sing ditindakake kalebu metode rongga cendhak, metode rongga cincin siji arah, metode standar intracavity, metode rongga mode pendulum torsi, metode kisi volume Bragg lan metode injeksi wiji.
Figure 7 nuduhake struktur sawetara khas single-longitudinal mode ngalangi laser.
Gambar 7(a) nuduhake prinsip kerja pilihan mode longitudinal tunggal adhedhasar standar FP ing rongga, yaiku, spektrum transmisi linewidth sempit standar digunakake kanggo nambah mundhut mode longitudinal liyane, supaya mode longitudinal liyane disaring metu ing proses kompetisi mode amarga transmitansi cilik, supaya bisa entuk operasi mode longitudinal tunggal. Kajaba iku, sawetara output tuning dawa gelombang tartamtu bisa dipikolehi kanthi ngontrol Sudut lan suhu standar FP lan ngganti interval mode longitudinal. Gbr. 7 (b) lan (c) nuduhake osilator ring non-planar (NPRO) lan cara rongga mode pendulum torsional digunakake kanggo entuk output mode longitudinal siji. Prinsip kerjane yaiku supaya sinar nyebar ing arah siji ing resonator, kanthi efektif ngilangi distribusi spasial sing ora rata saka jumlah partikel sing dibalik ing rongga gelombang ngadeg biasa, lan kanthi mangkono ngindhari pengaruh efek kobong bolongan spasial kanggo entuk a output mode longitudinal tunggal. Ing asas saka akeh Bragg grating (VBG) pilihan mode padha karo semikonduktor lan serat sempit line-jembaré laser kasebut sadurungé, yaiku, nggunakake VBG minangka unsur Filter, adhedhasar selektivitas spektral apik lan selektivitas Angle, osilator oscillates ing dawa gelombang tartamtu utawa band kanggo entuk peran pilihan mode longitudinal, minangka ditampilake ing Figure 7 (d).
Ing wektu sing padha, sawetara cara pilihan mode longitudinal bisa digabungake miturut kabutuhan kanggo nambah akurasi pilihan mode longitudinal, luwih sempit linewidth, utawa nambah intensitas kompetisi mode dening ngenalke transformasi frekuensi nonlinear lan liya, lan nggedhekake dawa gelombang output saka laser nalika operasi ing linewidth panah, kang angel kanggo nindakakelaser semikonduktorlanserat laser.
(4) Laser Brillouin
Laser Brillouin adhedhasar efek scattering Brillouin (SBS) sing dirangsang kanggo entuk gangguan sing sithik, teknologi output linewidth sempit, prinsip kasebut yaiku liwat foton lan interaksi medan akustik internal kanggo ngasilake owah-owahan frekuensi tartamtu saka foton Stokes, lan terus-terusan digedhèkaké ing entuk bandwidth.
Figure 8 nuduhake diagram tingkat konversi SBS lan struktur dhasar saka laser Brillouin.
Amarga frekuensi geter kurang saka lapangan akustik, owah-owahan frekuensi Brillouin saka materi biasane mung 0.1-2 cm-1, supaya karo 1064 nm laser minangka cahya pump, dawa gelombang Stokes kui asring mung bab 1064.01 nm, nanging. iki uga ateges efisiensi konversi kuantum banget dhuwur (nganti 99,99% ing teori). Kajaba iku, amarga Brillouin gain linewidth saka medium biasane mung saka urutan MHZ-ghz (ing Brillouin gain linewidth saka sawetara media ngalangi mung bab 10 MHz), iku adoh kurang saka gain linewidth saka inti digunakake laser. saka urutan 100 GHz, supaya, The Stokes bungah ing laser Brillouin bisa nuduhake spektrum kedadean narrowing ketok sawise sawetara amplifikasi ing growong, lan jembaré baris output sawijining sawetara pesenan saka gedhene sempit saka jembaré pump line. Ing saiki, Brillouin laser wis dadi hotspot riset ing lapangan Photonics, lan ana wis akeh laporan ing Hz lan sub-Hz urutan output linewidth arang banget panah.
Ing taun-taun pungkasan, piranti Brillouin kanthi struktur pandu gelombang muncul ing lapanganfotonik gelombang mikro, lan berkembang kanthi cepet ing arah miniaturisasi, integrasi dhuwur lan resolusi sing luwih dhuwur. Kajaba iku, ing ruang-mlaku Brillouin laser adhedhasar bahan kristal anyar kayata berlian uga wis mlebu sesanti wong ing rong taun kepungkur, temonan inovatif ing daya saka struktur waveguide lan cascade SBS bottleneck, daya saka laser Brillouin. kanggo 10 W gedhene, mbikak dhasar kanggo ngembangaken aplikasi.
Simpang umum
Kanthi terus eksplorasi kawruh nglereni-pinggiran, laser linewidth panah wis dadi alat indispensable ing riset ilmiah karo kinerja banget, kayata laser interferometer LIGO kanggo deteksi gelombang gravitasi, kang nggunakake single-frekuensi linewidth sempit.laserkanthi dawa gelombang 1064 nm minangka sumber wiji, lan jembaré garis cahya wiji ing 5 kHz. Kajaba iku, laser jembaré sempit karo dawa gelombang tunable lan ora mode mlumpat uga nuduhake potensial aplikasi gedhe, utamané ing komunikasi koheren, kang sampurna bisa nyukupi kabutuhan wavelength divisi multiplexing (WDM) utawa frekuensi divisi multiplexing (FDM) kanggo dawa gelombang (utawa frekuensi). ) tunability, lan samesthine kanggo dadi piranti inti saka generasi sabanjuré teknologi komunikasi seluler.
Ing mangsa ngarep, inovasi saka bahan laser lan teknologi Processing bakal luwih ningkataké komprèsi linewidth laser, asil dandan saka stabilitas frekuensi, expansion saka sawetara dawa gelombang lan dandan saka daya, mbukak dalan kanggo eksplorasi manungsa ing donya ora dingerteni.
Wektu kirim: Nov-29-2023