Šauras līnijas platuma lāzera tehnoloģija otrā daļa
1960. gadā pasaulē pirmais rubīna lāzers bija cietā stāvokļa lāzers, kam raksturīga augsta izejas enerģija un plašāks viļņu garums. Cietvielu lāzera unikālā telpiskā struktūra padara to elastīgāku šauras līnijas platuma izejas projektēšanā. Pašlaik galvenās ieviestās metodes ietver īsu dobuma metodi, vienvirziena gredzena dobuma metodi, intrakavitācijas standarta metodi, vērpes svārsta režīma dobuma metodi, tilpuma bragg režģa metodi un sēklu iesmidzināšanas metodi.
7. attēlā parādīta vairāku tipisku vienas garlaicīgas režīma cietvielu lāzeru struktūra.
7. attēlā (a) parādīts viena gareniskā režīma atlases darba princips, pamatojoties uz FP standartu, tas ir, šauro līnijas platuma transmisijas spektru standartam izmanto, lai palielinātu citu garenvirziena režīmu zudumu, lai citi gareniski režīmi tiktu filtrēti režīma konkurences procesā, pateicoties to mazajai pārejai, lai sasniegtu atsevišķu garuma režīmu. Turklāt var iegūt noteiktu viļņu garuma noregulēšanas izejas diapazonu, kontrolējot FP standarta leņķi un temperatūru un mainot gareniskā režīma intervālu. Fig. 7 (b) un (c) parāda gredzena oscilatoru (NPRO), kas nav plāna, un vērpes svārsta režīma dobuma metodi, ko izmanto, lai iegūtu vienu garenvirziena režīma izvadi. Darba princips ir panākt, lai stars izplatītos vienā virzienā rezonatorā, efektīvi novērš apgriezto daļiņu skaita nevienmērīgo telpisko sadalījumu parastajā stāvošā viļņa dobumā un tādējādi izvairieties no telpiskā cauruma sadedzināšanas efekta ietekmes, lai sasniegtu vienu garentrās režīma izvadi. Neapzjojuma bragg režģa (VBG) režīma izvēles princips ir līdzīgs iepriekšminētajiem pusvadītāju un šķiedru šauriem līnijas platuma lāzeriem, tas ir, izmantojot VBG kā filtra elementu, pamatojoties uz tā labo spektrālo selektivitāti un leņķa selektivitāti, oscilatoru oscili tiek parādīti noteiktā viļņa garumā vai joslā, lai sasniegtu garuma režīma izvēles lomu, kā parādīts 7. attēlā (D).
At the same time, several longitudinal mode selection methods can be combined according to needs to improve the longitudinal mode selection accuracy, further narrow the linewidth, or increase the mode competition intensity by introducing nonlinear frequency transformation and other means, and expand the output wavelength of the laser while operating in a narrow linewidth, which is difficult to do forpusvadītāju lāzersunšķiedru lāzeri.
(4) Brilloinas lāzers
Brillouin lāzera pamatā ir stimulēta brillouīna izkliedes (SBS) efekts, lai iegūtu zemu troksni, šauro līnijas platuma izejas tehnoloģiju, tā princips ir caur fotonu un iekšējo akustiskā lauka mijiedarbību, lai iegūtu noteiktu stoksu fotonu frekvences nobīdi, un tiek nepārtraukti pastiprināts pastiprināšanas joslas platumā.
8. attēlā parādīta SBS konvertācijas līmeņa diagramma un brilloin lāzera pamatstruktūra.
Sakarā ar zemo akustiskā lauka vibrācijas frekvenci, materiāla brillouīna frekvences nobīde parasti ir tikai 0,1-2 cm-1, tāpēc ar 1064 nm lāzeru kā sūkņa gaismu, radītais stoks viļņa garums bieži ir tikai aptuveni 1064,01 nm, bet tas nozīmē arī to, ka tā kvantu konvertācijas efektivitāte ir ārkārtīgi augsta (līdz 999%, kas ir teorētiski). Turklāt, tā kā brillouīnu ieguvuma vidējā platuma platums parasti ir tikai MHz-GHz secība (dažu cietu barotņu līnijas platums ir tikai apmēram 10 MHz), tas ir daudz mazāks nekā ieguvuma līnijas platums lāzera darbam, kas var parādīt 100 GHz. un tās izejas līnijas platums ir vairākas lieluma kārtas šaurākas nekā sūkņa līnijas platums. Pašlaik Brillouin lāzers ir kļuvis par pētījumu karsto punktu fotonikas jomā, un ir bijis daudz ziņojumu par ārkārtīgi šauras līnijas platuma izvadi HZ un apakš-Hz secībā.
Pēdējos gados Brillouin ierīces ar viļņvada struktūru ir parādījušāsmikroviļņu fotonika, un strauji attīstās miniaturizācijas, augstas integrācijas un augstākas izšķirtspējas virzienā. Turklāt kosmosa skriešanas brillouīna lāzers, kura pamatā ir arī jauni kristāla materiāli, piemēram, Dimants, pēdējos divos gados ir nonācis arī cilvēku redzējumā, tā novatoriskais izrāviens viļņvada struktūras spēkā un kaskādes SBS sašaurinājums, kas ir brilloīna lāzera jauda līdz 10 w lielumam, liekot paplašināt tā pielietojumu.
Vispārējs krustojums
Nepārtraukti izpētot progresīvas zināšanas, šaurie līnijas platuma lāzeri ir kļuvuši par neaizstājamu zinātnisko pētījumu instrumentu ar to lielisko sniegumu, piemēram, lāzera interferometra ligo gravitācijas viļņu noteikšanai, kas izmanto vienfrekvences šauru līnijas platumulāzersAr viļņa garumu 1064 nm kā sēklu avots, un sēklu gaismas līnijas platums ir 5 kHz robežās. Turklāt šaurā platuma lāzeri ar noskaņojamu un bez režīma lēcienu uzrāda arī lielisku pielietojuma potenciālu, it īpaši koherentos sakaros, kas var lieliski apmierināt viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas (WDM) vai frekvences dalīšanas multipleksēšanas (FDM) vajadzības viļņa garuma (vai frekvences) pielāgojamībai, un paredzams, ka tā kļūs par nākamās paaudzes komunikācijas tehnoloģijas kodolu.
Nākotnē lāzera materiālu un apstrādes tehnoloģijas inovācija vēl vairāk veicinās lāzera līnijas platuma saspiešanu, frekvences stabilitātes uzlabošanos, viļņu garuma diapazona paplašināšanos un varas uzlabošanu, paverot ceļu cilvēku nezināmās pasaules izpētei.
Pasta laiks: 29.-2023. Novembris