Эмне деген эмнетар сызыктуу лазер?
Тар сызык туурасындагы лазер, "сызык туурасы" термини спектрдик сызыктын туурасын билдиретлазержыштык доменинде, ал адатта спектрдин жарым чокулуу толук кеңдиги (FWHM) аркылуу сандык жактан аныкталат. Сызык туурасына негизинен дүүлүккөн атомдордун же иондордун өзүнөн-өзү нурлануусу, фазалык ызы-чуу, резонатордун механикалык термелүүсү, температуралык термелүү жана башка тышкы факторлор таасир этет. Сызык туурасынын мааниси канчалык кичине болсо, спектрдин тазалыгы ошончолук жогору болот, башкача айтканда, лазердин монохроматтуулугу ошончолук жакшы болот. Мындай мүнөздөмөлөргө ээ лазерлерде, адатта, фазалык же жыштыктагы ызы-чуу өтө аз жана салыштырмалуу интенсивдүүлүк ызы-чуусу өтө аз болот. Ошол эле учурда, лазердин сызыктуу туурасынын мааниси канчалык кичине болсо, тиешелүү когеренттүүлүк ошончолук күчтүү болот, ал өтө узун когеренттүүлүк узундугу катары көрүнөт.
Тар сызыктуу лазерди ишке ашыруу жана колдонуу
Лазердин жумушчу затынын өзүнө таандык күчөтүү сызыгынын туурасы менен чектелгендиктен, салттуу осциллятордун өзүнө таянуу менен тар сызык туурасындагы лазердин чыгышын түздөн-түз ишке ашыруу дээрлик мүмкүн эмес. Тар сызык туурасындагы лазердин иштешин ишке ашыруу үчүн, адатта, күчөтүү спектриндеги узунунан кеткен модулду чектөө же тандоо, узунунан кеткен режимдердин ортосундагы таза күчөтүү айырмасын көбөйтүү үчүн чыпкаларды, торчолорду жана башка түзүлүштөрдү колдонуу керек, ошондо лазер резонаторунда бир нече же ал тургай бир гана узунунан кеткен режимдеги термелүү болот. Бул процессте көбүнчө лазердин чыгышына ызы-чуунун таасирин көзөмөлдөө жана тышкы чөйрөнүн термелүүсү жана температуранын өзгөрүшүнөн улам пайда болгон спектрдик сызыктардын кеңейишин минималдаштыруу зарыл; Ошол эле учурда, ызы-чуунун булагын түшүнүү жана лазердин дизайнын оптималдаштыруу үчүн, тар сызык туурасындагы лазердин туруктуу чыгышына жетүү үчүн, аны фазалык же жыштыктагы ызы-чуунун спектрдик тыгыздыгын талдоо менен айкалыштырууга болот.
Келгиле, лазерлердин бир нече ар кандай категорияларынын тар сызык кеңдигиндеги иштешин ишке ашырууну карап көрөлү.
Жарым өткөргүч лазерлер компакттуу өлчөмдөгү, жогорку натыйжалуулуктагы, узак кызмат мөөнөтүн жана экономикалык пайданы камтыйт.
Фабри-Перо (FP) оптикалык резонатору салттуу түрдө колдонулатжарым өткөргүч лазерлержалпысынан көп узундуктагы режимде термелет жана чыгаруу линиясынын туурасы салыштырмалуу кең, андыктан тар линия туурасынын чыгышын алуу үчүн оптикалык кайтарымды көбөйтүү керек.
Таратылган кайтарым байланыш (DFB лазери) жана таратылган Брэгг чагылуу (DBR) - бул эки типтүү ички оптикалык кайтарым байланыш жарым өткөргүч лазерлери. Торчо аралыгы кичинекей жана толкун узундугунун жакшы тандалмалуулугунан улам, туруктуу бир жыштыктагы тар сызык туурасындагы чыгарууга жетүү оңой. Эки структуранын ортосундагы негизги айырмачылык торчонун абалы: DFB лазеринин структурасы, адатта, Брэгг торчосунун мезгилдүү структурасын резонатор боюнча бөлүштүрөт, ал эми DBRдин резонатору, адатта, чагылуу торчосунун структурасынан жана акыркы бетке интеграцияланган күчөтүү аймагынан турат. Мындан тышкары, DFB лазерлери төмөнкү сынуу көрсөткүчүнүн контрасты жана төмөнкү чагылуу менен камтылган торчолорду колдонушат. DBR лазерлери жогорку сынуу көрсөткүчүнүн контрасты жана жогорку чагылуу менен беттик торчолорду колдонушат. Эки структура тең чоң эркин спектрдик диапазонго ээ жана бир нече нанометр диапазонунда режим секирүүсүз толкун узундугун тууралай алат, мында DBR лазериDFB лазериМындан тышкары, жарым өткөргүч лазер чипинин чыгуучу жарыгын кайтаруу жана жыштыкты тандоо үчүн тышкы оптикалык элементтерди колдонгон тышкы көңдөй оптикалык кайтарым байланыш технологиясы жарым өткөргүч лазердин тар сызык кеңдигиндеги иштешин да ишке ашыра алат.
(2) Була лазерлери
Була лазерлери жогорку насостук конверсия натыйжалуулугуна, жакшы нур сапатына жана жогорку байланыш натыйжалуулугуна ээ, булар лазер тармагындагы эң актуалдуу изилдөө темалары болуп саналат. Маалымат доорунун шартында була лазерлери рыноктогу учурдагы оптикалык була байланыш системалары менен жакшы шайкештикке ээ. Тар сызыктын туурасы, аз ызы-чуу жана жакшы когеренттүүлүк артыкчылыктары менен бир жыштыктагы була лазери анын өнүгүшүнүн маанилүү багыттарынын бири болуп калды.
Бир узунунан иштөө була лазеринин өзөгү кууш сызык туурасынан чыгууга жетишүү болуп саналат, адатта резонатордун түзүлүшүнө жараша бир жыштыктагы була лазерин DFB тибине, DBR тибине жана шакек түрүнө бөлүүгө болот. Алардын арасында DFB лазеринин жана DBR бир жыштыктагы була лазерлеринин иштөө принциби DFB жана DBR жарым өткөргүч лазерлерине окшош.
1960-жылы дүйнөдөгү биринчи рубин лазери катуу абалдагы лазер болгон, ал жогорку чыгуучу энергия жана кеңири толкун узундугун камтуу менен мүнөздөлгөн. Катуу абалдагы лазердин уникалдуу мейкиндик түзүлүшү аны тар сызык туурасындагы чыгууну долбоорлоодо ийкемдүү кылат. Учурда ишке ашырылган негизги ыкмаларга кыска көңдөй ыкмасы, бир тараптуу шакекче көңдөй ыкмасы, көңдөй ичиндеги стандарттык ыкма, буроо маятник режиминдеги көңдөй ыкмасы, көлөмдүү Брэгг торчосу ыкмасы жана үрөн сайуу ыкмасы кирет.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 3-июну