טכנולוגיית לייזר ברוואי קו צרה חלק שני

טכנולוגיית לייזר ברוואי קו צרה חלק שני

(3)לייזר מצב מוצק

בשנת 1960, לייזר האודם הראשון בעולם היה לייזר במצב מוצק, המאופיין באנרגיית תפוקה גבוהה וכיסוי אורך גל רחב יותר. המבנה המרחבי הייחודי של לייזר במצב מוצק הופך אותו לגמיש יותר בעיצוב תפוקת רוחב קו צרה. נכון לעכשיו, השיטות העיקריות המיושמות כוללות שיטת חלל קצרה, שיטת חלל טבעת חד כיוונית, שיטה סטנדרטית תוך-גזעית, שיטת חלל מצב מטוטלת פיתול, שיטת סורג בראגג נפח ושיטת הזרקת זרעים.

איור 7 מציג את המבנה של מספר לייזרים טיפוסיים של מצב יחיד לניגוד יחיד.

איור 7 (א) מציג את העיקרון העובד של בחירת מצב אורכי יחיד על בסיס תקן FP בחבילה, כלומר, ספקטרום העברת הרוחב הצר של התקן משמש כדי להגדיל את האובדן של מצבים אורכיים אחרים, כך שמצבים אורכיים אחרים מסוננים בתהליך התחרות של המצב כתוצאה מעבירה קטנה, כך כדי להשיג פעולות מצב יחיד. בנוסף, ניתן להשיג טווח מסוים של פלט כוונון באורך הגל על ​​ידי שליטה בזווית וטמפרטורה של תקן ה- FP ושינוי מרווח מצב האורך. תְאֵנָה. 7 (ב) ו- (ג) מראים את מתנד הטבעת הלא-מישורית (NPRO) ואת שיטת חלל המצב המטוטלת הפיתולית המשמשת להשגת פלט מצב אורכי יחיד. העיקרון העובד הוא לגרום לקורה להתפשט בכיוון יחיד בתהודה, לבטל למעשה את ההתפלגות המרחבית הלא אחידה של מספר החלקיקים ההפוכים בחלל הגל העמידה הרגיל, ובכך להימנע מהשפעת אפקט השריפת החור המרחבי כדי להשיג תפוקת מצב אורך יחיד. העיקרון של בחירת מצב Bragg Grating (VBG) בתפזורת דומה לזה של לייזרים של מוליכים למחצה וסיבים צרים ברוחב הקווים שהוזכרו קודם לכן, כלומר באמצעות VBG כאלמנט פילטר, על סמך סלקטיביות הספקטרלית הטובה שלו וסלקטיביות הזווית, מתנד מתנד (DODITURATOR, Ascillator באורך הגל הספציפי או הלהקה של התפקיד של Docudinal, כ- DUATUDINILATER (DUATITUDILATOR, AS).
במקביל, ניתן לשלב מספר שיטות בחירת מצב אורכי בהתאם לצרכים לשפר את דיוק בחירת המצב האורך, לצמצם עוד יותר את רוחב הקו, או להגדיל את עוצמת התחרות של המצב על ידי הצגת טרנספורמציה תדר לא לינארית ואמצעים אחרים, ולהרחיב את אורך הגל הפלט של הלייזר תוך כדי פעולת קו רוחב צרה, אשר קשה לצורך אורך הפלט של הלייזר תוך כדי קו רוחב צר, קשה לצורך לייזר צרה,לייזר מוליכים למחצהוכןלייזרי סיבים.

(4) לייזר ברילואין

לייזר Brillouin מבוסס על אפקט פיזור ברילואין מגורה (SBS) להשגת רעש נמוך, טכנולוגיית פלט רוחב רוחב צרה, העיקרון שלה הוא דרך הפוטון והאינטראקציה בין שדה אקוסטי פנימי כדי לייצר שינוי תדרים מסוים של פוטונים של סטוקס, ומוגבר ללא הפסקה בתוך רוחב ההנד של הרווח.

איור 8 מציג את דיאגרמת הרמה של המרת SBS ואת המבנה הבסיסי של לייזר ה- Brillouin.

בשל תדירות הרטט הנמוכה של השדה האקוסטי, שינוי תדירות ברילואין של החומר הוא בדרך כלל רק 0.1-2 ס"מ -1, כך ש- 1064 ננומטר לייזר כאור המשאבה, אורך הגל של הסטוקס שנוצר הוא לרוב רק כ- 1064.01 ננומטר, אך פירוש הדבר גם כי יעילות המרה שלו גבוהה במיוחד (עד 99.99%). בנוסף, מכיוון שרובד הרוח של המדיום הוא בדרך כלל רק בסדר גודל של MHz-GHz (רווח הרווח של ברילואין של כמה מדיה מוצקה הוא רק כ -10 מגה הרץ), הוא הרבה פחות מאשר רווחית הרווח של חומר הלייזר של לייזר על פי הספקטרום המעורר את הספקטרום הרפואני של הרוחב של האמיזה המופלאה. חלל, ורוחב קו הפלט שלו הוא מספר סדרי גודל צרים יותר מרוחב קו המשאבה. נכון לעכשיו, Brillouin Laser הפך לנקודה חמה מחקרית בתחום הפוטוניקה, והיו דיווחים רבים על סדר ה- HZ ו- Sub Hz של תפוקת רוחב קו צרה במיוחד.

בשנים האחרונות התגלו מכשירי ברילואין עם מבנה מוליך גלפוטוניקה במיקרוגל, ומתפתחים במהירות בכיוון של מיניאטוריזציה, שילוב גבוה ורזולוציה גבוהה יותר. בנוסף, לייזר ברילואין המפעל בחלל המבוסס על חומרי קריסטל חדשים כמו Diamond נכנס גם לחזון של אנשים בשנתיים האחרונות, הפריצה החדשנית שלו בכוחו של מבנה גלגלי הגל ובצוואר הבקבוק של SBS, הכוח של לייזר הברילואין לגודל 10 W, ומניח את הבסיס למרחב את היישום שלו.
צומת כללי
עם בחינה מתמדת של ידע מתחדש, לייזרי רוחב קו צרים הפכו לכלי חיוני במחקר מדעי עם הביצועים המצוינים שלהם, כמו ליגו לייזר לייזר לגילוי גל כבידה, המשתמש ברוחב קו צרה בתדר חד-תדרלייזרעם אורך גל של 1064 ננומטר כמקור זרעים, ורוחב קו האור נמצא במרחק של 5 קילו הרץ. בנוסף, לייזרים ברוחב צרים עם אורך גל מתווננים וללא קפיצה במצב מראים גם פוטנציאל יישום נהדר, במיוחד בתקשורת קוהרנטית, שיכולים לענות בצורה מושלמת בצרכים של ריבוי חטיבות אורך גל (WDM) או כוונון של כוונון אורך גל (WDM), וצפוי להפוך למכשיר המכשיר של הדור הבא של טכנולוגיית התקשורת הניידת.
בעתיד, החדשנות של חומרי לייזר וטכנולוגיית העיבוד תקדם עוד יותר את הדחיסה של רוחב קו לייזר, שיפור יציבות התדרים, הרחבת טווח אורך הגל ושיפור הכוח, סוללת את הדרך לחקירה אנושית של העולם הלא ידוע.