Тар сызыктуу лазердик технология Экинчи бөлүк

Тар сызыктуу лазердик технология Экинчи бөлүк

(3)Катуу абалдагы лазер

1960-жылы дүйнөдөгү биринчи рубин лазери катуу абалдагы лазер болгон, ал жогорку чыгуучу энергия жана кеңири толкун узундугу менен мүнөздөлөт. Катуу абалдагы лазердин уникалдуу мейкиндик түзүмү аны тар сызык чыгарууну долбоорлоодо ийкемдүү кылат. Азыркы учурда ишке ашырылган негизги методдорго кыска көңдөй ыкмасы, бир тараптуу шакекче көңдөй ыкмасы, ички көңдөй стандарттык методу, буралма маятник режиминин көңдөй ыкмасы, көлөмдүү Брагг торлуу ыкмасы жана үрөн инъекциялоо ыкмасы кирет.

7-сүрөттө бир нече типтүү бир узундуктуу режимдеги катуу абалдагы лазерлердин структурасы көрсөтүлгөн.

7(а)-сүрөттө бир узундуктагы режимди тандоонун иштөө принциби FP-стандартты, б.а. стандарттын тар сызыктуу өткөргүч спектри башка узунунан режимдердин жоготууларын жогорулатуу үчүн колдонулат, ошону менен башка узундуктагы режимдер аз өткөргүчтүгүнөн режимдик атаандаштык процессинде чыпкаланып, бир узундук режимине жетишүү үчүн колдонулат. Мындан тышкары, FP стандартынын Angle жана температурасын көзөмөлдөө жана узунунан режимдин интервалын өзгөртүү аркылуу толкун узундугун тууралоонун белгилүү бир диапазонун алууга болот. FIG. 7(б) жана (в) тегиздик эмес шакек осцилляторун (NPRO) жана бир узунунан режимдин чыгышын алуу үчүн колдонулган буралма маятник режиминин көңдөй ыкмасын көрсөтөт. Иш принциби нурдун резонатордо бир багытта таралышын камсыз кылуу, кадимки турган толкун көңдөйүндөгү тескери бөлүкчөлөрдүн санынын бирдей эмес мейкиндикте бөлүштүрүлүшүн натыйжалуу жоюу жана ошентип, бир узунунан чыккан режимге жетүү үчүн мейкиндик тешигинин күйүү эффектинин таасиринен качуу. Жапырт Брегг торунун (VBG) режимин тандоо принциби жогоруда айтылган жарым өткөргүч жана була тар сызык туурасы лазердикине окшош, башкача айтканда, VBGди чыпкалоочу элемент катары колдонуу менен, анын жакшы спектралдык тандалмалыгына жана бурчтун тандоосуна негизделген, осциллятор белгилүү бир толкун узундугунда же тилкесинде термелет, узунунан тандоонун ролуна жетүү үчүн (7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй).
Ошол эле учурда, узунунан режимди тандоонун тактыгын жакшыртуу, сызыктын туурасын андан ары тарытуу, же сызыктуу эмес жыштык трансформациясын жана башка каражаттарды киргизүү менен режимдин атаандаштыктын интенсивдүүлүгүн жогорулатуу жана тар сызыкта иштөөдө лазердин чыгыш толкун узундугун кеңейтүү муктаждыктарына жараша бириктирилиши мүмкүн.жарым өткөргүч лазержанабула лазерлери.

(4) Brillouin лазери

Brillouin лазери стимулдаштырылган Brillouin scattering (SBS) эффектине негизделген, аз ызы-чуу, тар сызык чыгаруу технологиясы, анын принциби фотон жана ички акустикалык талаанын өз ара аракеттенүүсү аркылуу Стокс фотондорунун белгилүү бир жыштык жылышын жаратат жана тынымсыз пайда өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн чегинде күчөтүлөт.

8-сүрөттө SBS конверсиясынын деңгээл диаграммасы жана Бриллуен лазеринин негизги структурасы көрсөтүлгөн.

Акустикалык талаанын титирөө жыштыгы төмөн болгондуктан, материалдын Бриллоуин жыштыгынын жылышы, адатта, болгону 0,1-2 см-1 болот, ошондуктан насостун жарыгы катары 1064 нм лазер менен Стокстун толкун узундугу көбүнчө болжол менен 1064,01 нм түзөт, бирок бул дагы анын кванттык конверсиясынын эффективдүүлүгү 9% өтө жогору экенин билдирет. Кошумчалай кетсек, чөйрөнүн Brillouin алуу сызыгынын кеңдиги, адатта, MHZ-ghz тартибинде гана болгондуктан (кээ бир катуу медианын Бриллоуин пайда сызыгынын кеңдиги 10 МГц гана түзөт), ал 100 ГГц тартиптеги лазердик жумушчу заттын пайда сызыгынын кеңдигинен алда канча аз, ошондуктан Бриллоуин лазеринде толкунданган Стокс бир нече жолу көзгө көрүнөрлүк көрсөтө алат. көңдөй, жана анын чыгаруу линиясынын туурасы насостун линиясынын туурасынан бир нече ирет тар. Азыркы учурда, Brillouin лазери фотоника тармагында изилдөө очогу болуп калды, жана өтө тар сызык чыгаруунун Гц жана суб-Гц тартиби жөнүндө көптөгөн отчеттор бар.

Акыркы жылдарда толкун өткөргүч структурасы бар Brillouin аппараттары чөйрөсүндө пайда болдумикротолкундуу фотоника, жана миниатюризация, жогорку интеграция жана жогорку резолюция багытында тез өнүгүп жатышат. Кошумчалай кетсек, алмаз сыяктуу жаңы кристалл материалдарына негизделген космостук Brillouin лазери да акыркы эки жылда адамдардын көз карашына кирди, анын толкун өткөргүч түзүмүнүн кубаттуулугундагы инновациялык ачылышы жана каскаддык SBS бөксөлүгү, Бриллоуин лазеринин күчү 10 Вт магнитудасы, анын колдонулушунун пайдубалын түптөө.
Жалпы түйүн
Эң алдыңкы билимдерди үзгүлтүксүз изилдөө менен тар сызык лазерлери эң сонун көрсөткүчтөрү менен илимий изилдөөлөрдүн ажырагыс куралы болуп калды, мисалы, гравитациялык толкундарды аныктоо үчүн LIGO лазер интерферометри, ал бир жыштыктагы тар сызыктын туурасын колдонот.лазерүрөн булагы катары 1064 нм толкун узундугу менен, ал эми урук нурунун сызыгы 5 кГц чегинде. Кошумчалай кетсек, толкун узундугу жөндөлгөн жана режимге секирбеген тар кеңдиктеги лазерлер, өзгөчө когеренттүү коммуникацияларда чоң колдонуу потенциалын көрсөтөт, алар толкун узундугун (же жыштыгын) тууралоо үчүн толкун узундугун бөлүү мультиплексирлөө (WDM) же жыштык бөлүү мультиплексирлөө (FDM) муктаждыктарын эң сонун канааттандыра алат жана мобилдик байланыш технологиясынын кийинки муундагы негизги түзүлүш болуп калышы күтүлүүдө.
Келечекте лазердик материалдардын инновациялары жана кайра иштетүү технологиясы лазердин линиясынын кысылышына, жыштыктын туруктуулугун жогорулатууга, толкун узундуктарынын диапазонун кеңейтүүгө жана кубаттуулукту жакшыртууга, адамдын белгисиз дүйнөнү изилдөөсүнө жол ачат.