Technoleg Laser Lled Llinell Gul Rhan Dau
Ym 1960, laser cyflwr solid oedd laser rhuddem cyntaf y byd, a nodweddir gan egni allbwn uchel a gorchudd tonfedd ehangach. Mae strwythur gofodol unigryw laser cyflwr solid yn ei gwneud yn fwy hyblyg wrth ddylunio allbwn lled llinell gul. Ar hyn o bryd, y prif ddulliau a weithredir yw'r dull ceudod byr, dull ceudod cylch unffordd, dull safonol mewngeudod, dull ceudod modd pendil torsiwn, dull gratio Bragg cyfaint a dull chwistrellu hadau.
Mae Ffigur 7 yn dangos strwythur nifer o laserau cyflwr solid modd hydredol sengl nodweddiadol.
Mae Ffigur 7(a) yn dangos egwyddor weithredol dewis modd hydredol sengl yn seiliedig ar y safon FP yn y ceudod, hynny yw, defnyddir sbectrwm trosglwyddo lled llinell gul y safon i gynyddu colli moddau hydredol eraill, fel bod moddau hydredol eraill yn cael eu hidlo allan yn y broses gystadleuaeth modd oherwydd eu trosglwyddiad bach, er mwyn cyflawni gweithrediad modd hydredol sengl. Yn ogystal, gellir cael ystod benodol o allbwn tiwnio tonfedd trwy reoli Ongl a thymheredd y safon FP a newid y cyfwng modd hydredol. Mae FFIG. 7(b) a (c) yn dangos yr osgiliadur cylch anplanar (NPRO) a'r dull ceudod modd pendil torsiynol a ddefnyddir i gael allbwn modd hydredol sengl. Yr egwyddor weithredol yw gwneud i'r trawst ymledu i un cyfeiriad yn y resonator, dileu'n effeithiol y dosbarthiad gofodol anwastad o nifer y gronynnau wedi'u gwrthdroi yn y ceudod tonnau sefyll cyffredin, ac felly osgoi dylanwad yr effaith llosgi twll gofodol i gyflawni allbwn modd hydredol sengl. Mae egwyddor dewis modd grating Bragg swmp (VBG) yn debyg i egwyddor laserau lled llinell gul lled-ddargludyddion a ffibr a grybwyllwyd yn gynharach, hynny yw, trwy ddefnyddio VBG fel elfen hidlo, yn seiliedig ar ei ddetholiad sbectrol da a'i ddetholiad Ongl, mae'r osgiliadur yn osgiliadu ar donfedd neu fand penodol i gyflawni rôl dewis modd hydredol, fel y dangosir yn Ffigur 7(d).
Ar yr un pryd, gellir cyfuno nifer o ddulliau dewis modd hydredol yn ôl yr anghenion i wella cywirdeb dewis modd hydredol, culhau lled y llinell ymhellach, neu gynyddu dwyster y gystadleuaeth modd trwy gyflwyno trawsnewid amledd anlinellol a dulliau eraill, ac ehangu tonfedd allbwn y laser wrth weithredu mewn lled llinell gul, sy'n anodd ei wneud ar gyferlaser lled-ddargludyddionalaserau ffibr.
(4) Laser Brillouin
Mae laser Brillouin yn seiliedig ar effaith gwasgariad Brillouin ysgogedig (SBS) i gael technoleg allbwn lled llinell gul a sŵn isel. Ei egwyddor yw cynhyrchu sifftiad amledd penodol o ffotonau Stokes trwy ryngweithio'r ffoton a'r maes acwstig mewnol, ac mae'n cael ei fwyhau'n barhaus o fewn y lled band ennill.
Mae Ffigur 8 yn dangos y diagram lefel o drosi SBS a strwythur sylfaenol y laser Brillouin.
Oherwydd amledd dirgryniad isel y maes acwstig, dim ond 0.1-2 cm-1 yw sifftiad amledd Brillouin y deunydd fel arfer, felly gyda laser 1064 nm fel y golau pwmp, dim ond tua 1064.01 nm yw'r donfedd Stokes a gynhyrchir yn aml, ond mae hyn hefyd yn golygu bod ei effeithlonrwydd trosi cwantwm yn uchel iawn (hyd at 99.99% mewn theori). Yn ogystal, oherwydd mai dim ond tua MHZ-ghz yw lled llinell ennill Brillouin y cyfrwng fel arfer (dim ond tua 10 MHz yw lled llinell ennill Brillouin rhai cyfryngau solet), mae'n llawer llai na lled llinell ennill sylwedd gweithio'r laser o tua 100 GHz, felly, gall y Stokes a gyffroir yn laser Brillouin ddangos ffenomen gulhau sbectrwm amlwg ar ôl ymhelaethiad lluosog yn y ceudod, ac mae lled ei linell allbwn sawl trefn maint yn gulach na lled llinell y pwmp. Ar hyn o bryd, mae laser Brillouin wedi dod yn fan ymchwil ym maes ffotonig, ac mae yna lawer o adroddiadau ar allbwn lled llinell hynod gul o ran trefn Hz ac is-Hz.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae dyfeisiau Brillouin gyda strwythur ton-dywysydd wedi dod i'r amlwg ym maesffotoneg microdon, ac maent yn datblygu'n gyflym i gyfeiriad miniatureiddio, integreiddio uchel a datrysiad uwch. Yn ogystal, mae'r laser Brillouin sy'n rhedeg yn y gofod sy'n seiliedig ar ddeunyddiau crisial newydd fel diemwnt hefyd wedi dod i olwg pobl yn ystod y ddwy flynedd ddiwethaf, gyda'i ddatblygiad arloesol ym mhŵer y strwythur tonfedd a'r tagfeydd SBS rhaeadr, pŵer y laser Brillouin i faint 10 W, gan osod y sylfaen ar gyfer ehangu ei gymhwysiad.
Cyffordd gyffredinol
Gyda'r archwiliad parhaus o wybodaeth arloesol, mae laserau lled llinell cul wedi dod yn offeryn anhepgor mewn ymchwil wyddonol gyda'u perfformiad rhagorol, fel yr interferomedr laser LIGO ar gyfer canfod tonnau disgyrchiant, sy'n defnyddio lled llinell cul amledd sengl.lasergyda thonfedd o 1064 nm fel ffynhonnell hadau, ac mae lled llinell y golau hadau o fewn 5 kHz. Yn ogystal, mae laserau lled cul gyda thiwnadwy tonfedd a dim naid modd hefyd yn dangos potensial cymhwysiad gwych, yn enwedig mewn cyfathrebu cydlynol, a all ddiwallu anghenion amlblecsio rhannu tonfedd (WDM) neu amlblecsio rhannu amledd (FDM) yn berffaith ar gyfer tiwnadwyedd tonfedd (neu amledd), a disgwylir iddo ddod yn ddyfais graidd y genhedlaeth nesaf o dechnoleg cyfathrebu symudol.
Yn y dyfodol, bydd arloesi deunyddiau laser a thechnoleg prosesu yn hyrwyddo cywasgu lled llinell laser ymhellach, gwella sefydlogrwydd amledd, ehangu ystod tonfedd a gwella pŵer, gan baratoi'r ffordd ar gyfer archwilio dynol o'r byd anhysbys.
Amser postio: Tach-29-2023