Kapea linjanleveyslasertekniikka toinen osa
Vuonna 1960 maailman ensimmäinen Ruby-laser oli kiinteän tilan laser, jolle oli ominaista suuri lähtöenergia ja leveämpi aallonpituuden peitto. Kiinteän tilan laserin ainutlaatuinen alueellinen rakenne tekee siitä joustavamman kapean linjan leveyden lähdön suunnittelussa. Tällä hetkellä toteutetut tärkeimmät menetelmät sisältävät lyhyen onkalon menetelmän, yksisuuntaisen rengasontelon menetelmän, sisäisen standardimenetelmän, vääntöpendulum-moodin onkalon menetelmän, tilavuuden BRAGG-ritilämenetelmän ja siementen injektiomenetelmän.
Kuvio 7 esittää useiden tyypillisten yksikokoisten moodin kiinteiden olosuhteiden laserien rakennetta.
Kuvio 7 (a) näyttää yhden pitkittäismoodin valinnan toimintaperiaatteen, joka perustuu kavitaation sisäiseen FP-standardiin, ts. Standardin kapeaan viivanleveyden lähetysspektriin käytetään muiden pitkittäismuotojen menetyksen lisäämiseen, jotta muut pitkittäismuodot suodatetaan moodikilpailuprosessissa pienen lähetyksen vuoksi, niin kuin yhden pitkittäisen tilan saavuttamiseksi. Lisäksi tietty aallonpituuden virityslähtö voidaan saada säätämällä FP -standardin kulma ja lämpötila ja muuttamalla pitkittäismoodin aikaväliä. KUVA. 7 (b) ja (c) esittävät ei-suunnitellun rengasoskillaattorin (NPRO) ja vääntöpendulum-moodin onkalomenetelmän, jota käytetään yhden pitkittäismuodon lähdön saamiseksi. Työperiaatteena on saada säde leviämään yhteen suuntaan resonaattorissa, poistamaan tehokkaasti käänteisten hiukkasten lukumäärän epätasaisen alueellisen jakautumisen tavallisessa seisovassa aalto -ontelossa ja siten välttää alueellisen aukon polttamisvaikutuksen vaikutusta yhden pitkittäisen tilan tuotannon saavuttamiseksi. Bulk-ritilä (VBG) -tilan valinnan periaate on samanlainen kuin aikaisemmin mainitut puolijohde- ja kuidun kapean viivan leveyslaserit, ts. Käyttämällä VBG: tä suodatinelementtinä, sen hyvän spektrin selektrin ja kulman selektiivisyyden perusteella oskillaattorien valinnainen osilla.
Samanaikaisesti useita pitkittäismuotojen valintamenetelmiä voidaan yhdistää tarpeen mukaan parantaa pitkittäismoodin valinnan tarkkuutta, kaventaa edelleen linjan leveyttä tai lisätä moodikilpailun voimakkuutta ottamalla käyttöön epälineaarinen taajuuden muunnos ja muut keinot ja laajentamalla laserin lähtöaaltoa aallonpituutta kapealla linja -alueella, mikä on vaikea tehdäpuolijohdelaserjakuitulaserit.
(4) Brillouin Laser
Brillouin -laser perustuu stimuloituun Brillouin -sironta (SBS) -vaikutukseen matalan kohinan, kapean viivanleveyden lähtötekniikan saamiseksi, sen periaate on fotonin ja sisäisen akustisen kentän vuorovaikutuksen kautta Stokes -fotonien tietyn taajuudensiirron kautta, ja se on jatkuvasti vahvistettu vahvistuskaistanleveyden sisällä.
Kuvio 8 esittää SBS -muunnoksen tasokaaviota ja Brillouin -laserin perusrakennetta.
Akustisen kentän alhaisen värähtelytaajuuden takia materiaalin brillouiinin taajuussiirtymistä on yleensä vain 0,1-2 cm-1, joten pumpun valona 1064 nm: n laserilla tuotettu stokes-aallonpituus on usein vain noin 1064,01 nm, mutta tämä tarkoittaa myös, että sen kvanttivaihtotehokkuus on erittäin korkea (jopa 99,99%: n teoriassa 99,99%). Lisäksi, koska väliaineen Brillouin-vahvistuslinja on yleensä vain MHZ-GHz: n järjestyksestä (joidenkin kiinteiden väliaineiden brillouin-vahvistuslinjan leveys on vain noin 10 MHz), se on paljon pienempi kuin 100 GHz: n järjestyksen laserin työskentelevän aineet, joten Brillouin Laser Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can ja Concruming -spektrumin jälkeen. Sen lähtöviivan leveys on useita suuruusluokkaa kapeampaa kuin pumpun linjan leveys. Tällä hetkellä Brillouin-laserista on tullut tutkimuspiste fotoniikan alalla, ja Hz: n ja sub-Hz: n erittäin kapean viivanleveyden tuotoksen järjestyksestä on ollut monia raportteja.
Viime vuosina Brillouin -laitteita, joilla on aaltojohtorakenne, on syntynytmikroaaltouuni, ja kehittyvät nopeasti miniatyrisoinnin, korkean integraation ja korkeamman resoluution suuntaan. Lisäksi uusiin kristallimateriaaleihin, kuten Diamondiin, joka perustuu avaruuteen kulkevaan Brillouin-laseriin, on tullut myös ihmisten visio viimeisen kahden vuoden aikana, sen innovatiivinen läpimurto aaltojohtorakenteen voimassa ja Cascade SBS -pullon kaulassa, Brillouin-laserin voimassa 10 W: n suuruus, ja loi perustan sovelluksensa.
Yleinen risteys
Leikkunan tiedon jatkuvan tutkimuksen avulla kapeista linjanleveyslaserista on tullut välttämätön työkalu tieteellisessä tutkimuksessa erinomaisella suorituskyvyllä, kuten laser-interferometri LIGO gravitaatioaaltojen havaitsemiseksi, joka käyttää yhden taajuuden kapeaa linjan leveyttälaserKun aallonpituus on 1064 nm siemenlähteenä, ja siemenvalon viivaleveys on 5 kHz: n sisällä. Lisäksi kapealeveyslaserit, joissa on aallonpituus viritettäväksi, ja mikään moodin hyppy osoittaa myös suurta sovelluspotentiaalia, etenkin johdonmukaisessa viestinnässä, joka voi täydellisesti tyydyttää aallonpituuden multipleksoinnin (WDM) tai taajuusjakojen multipleksoinnin (FDM) tarpeita aallonpituuden (tai taajuuden) viritettävyydelle, ja sen odotetaan tulevan seuraavan sukupolven ytimen laitteeksi mobiiliviestinnän tekniikan.
Tulevaisuudessa lasermateriaalien ja prosessointitekniikan innovaatio edistää edelleen laserlinjan leveyden puristamista, taajuuden vakauden parantamista, aallonpituusalueen laajentamista ja vallan parantamista, tasoittaen tietä tuntemattoman maailman tutkimukselle.
Viestin aika: marraskuu-29-2023