Dar Xətt Eni Lazer Texnologiyası İkinci Hissə
1960-cı ildə dünyanın ilk yaqut lazeri yüksək çıxış enerjisi və daha geniş dalğa uzunluğu əhatə dairəsi ilə xarakterizə olunan bərk cisimli lazer idi. Bərk cisimli lazerin unikal məkan quruluşu onu dar xətt enində çıxışın dizaynında daha çevik edir. Hazırda tətbiq olunan əsas metodlara qısa boşluq metodu, birtərəfli halqa boşluq metodu, boşluqdaxili standart metod, burulma sarkaç rejimində boşluq metodu, həcmli Bragg barmaqlığı metodu və toxum yeridilməsi metodu daxildir.
Şəkil 7 bir neçə tipik tək uzununa rejimli bərk hal lazerlərinin quruluşunu göstərir.
Şəkil 7(a) boşluqdaxili FP standartına əsaslanan tək uzununa rejim seçiminin iş prinsipini göstərir, yəni standartın dar xətt enində ötürmə spektri digər uzununa rejimlərin itkisini artırmaq üçün istifadə olunur, beləliklə, digər uzununa rejimlər kiçik ötürmə qabiliyyətinə görə rejim rəqabət prosesində süzülür və beləliklə, tək uzununa rejim işləməsinə nail olur. Bundan əlavə, FP standartının bucağını və temperaturunu idarə etməklə və uzununa rejim intervalını dəyişdirməklə müəyyən bir dalğa uzunluğu tənzimləmə çıxışı əldə etmək olar. Şəkil 7(b) və (c) tək uzununa rejim çıxışı əldə etmək üçün istifadə edilən qeyri-müntəzəm halqa osilatorunu (NPRO) və burulma sarkaç rejimi boşluğu metodunu göstərir. İş prinsipi şüanın rezonatorda tək istiqamətdə yayılmasını təmin etmək, adi dayanan dalğa boşluğunda tərs hissəciklərin sayının qeyri-bərabər fəza paylanmasını effektiv şəkildə aradan qaldırmaq və beləliklə, tək uzununa rejim çıxışı əldə etmək üçün fəza dəliyinin yanma effektinin təsirindən qaçınmaqdır. Toplu Bragg qəfəsi (VBG) rejim seçimi prinsipi əvvəllər qeyd olunan yarımkeçirici və lifli dar xətt enində lazerlərin prinsipinə bənzəyir, yəni VBG-ni yaxşı spektral seçiciliyinə və bucaq seçiciliyinə əsaslanaraq filtr elementi kimi istifadə etməklə, Şəkil 7(d)-də göstərildiyi kimi, osilator uzununa rejim seçimi rolunu əldə etmək üçün müəyyən bir dalğa uzunluğunda və ya diapazonda rəqs edir.
Eyni zamanda, uzununa rejim seçiminin dəqiqliyini artırmaq, xətt enini daha da daraltmaq və ya qeyri-xətti tezlik transformasiyasını və digər vasitələri tətbiq etməklə rejim rəqabətinin intensivliyini artırmaq və dar xətt enində işləyərkən lazerin çıxış dalğa uzunluğunu genişləndirmək üçün ehtiyaclara uyğun olaraq bir neçə uzununa rejim seçim metodu birləşdirilə bilər ki, bu da etmək çətindir.yarımkeçirici lazervəlif lazerləri.
(4) Brillouin lazeri
Brillouin lazeri, aşağı səs-küy, dar xətt enində çıxış texnologiyası əldə etmək üçün stimullaşdırılmış Brillouin səpələnməsi (SBS) effektinə əsaslanır, prinsipi foton və daxili akustik sahə qarşılıqlı təsiri vasitəsilə Stokes fotonlarının müəyyən bir tezlik dəyişikliyini yaratmaqdır və qazanc bant genişliyi daxilində davamlı olaraq gücləndirilir.
Şəkil 8-də SBS çevrilməsinin səviyyə diaqramı və Brillouin lazerinin əsas strukturu göstərilir.
Akustik sahənin aşağı vibrasiya tezliyinə görə, materialın Brillouin tezlik dəyişməsi adətən yalnız 0,1-2 sm-1 olur, buna görə də nasos işığı kimi 1064 nm lazer istifadə edildikdə, Stokes dalğa uzunluğu çox vaxt yalnız 1064,01 nm-dir, lakin bu həm də onun kvant çevrilmə səmərəliliyinin olduqca yüksək olduğunu göstərir (nəzəri olaraq 99,99%-ə qədər). Bundan əlavə, mühitin Brillouin qazanc xətti eni adətən yalnız MHZ-ghz sırasında olduğundan (bəzi bərk mühitlərin Brillouin qazanc xətti eni cəmi 10 MHz-dir), bu, 100 GHz sırasındakı lazer işçi maddəsinin qazanc xətti enindən xeyli azdır, buna görə də Brillouin lazerində həyəcanlanan Stokes boşluqda çoxsaylı gücləndirmədən sonra açıq-aşkar spektr daralması fenomeni göstərə bilər və onun çıxış xətti eni nasos xətti enindən bir neçə böyüklük sırası daha dardır. Hazırda Brillouin lazeri fotonika sahəsində tədqiqat mərkəzinə çevrilib və son dərəcə dar xətt enində çıxışın Hz və sub-Hz sırası ilə bağlı bir çox məlumat var.
Son illərdə dalğaötürücü quruluşa malik Brillouin cihazları sahədə ortaya çıxmışdırmikrodalğalı fotonika, və miniatürləşmə, yüksək inteqrasiya və daha yüksək qətnamə istiqamətində sürətlə inkişaf edir. Bundan əlavə, almaz kimi yeni kristal materiallara əsaslanan kosmosda işləyən Brillouin lazeri də son iki ildə insanların vizyonuna daxil olub, dalğaötürən strukturunun gücü və kaskad SBS darboğazı, Brillouin lazerinin 10 Vt gücə qədər gücü sahəsində innovativ irəliləyiş əldə edərək tətbiqinin genişləndirilməsi üçün təməl qoyub.
Ümumi qovşaq
Ən qabaqcıl biliklərin davamlı araşdırılması ilə dar xətt enində lazerlər, məsələn, tək tezlikli dar xətt enindən istifadə edən cazibə dalğası aşkarlanması üçün LIGO lazer interferometri kimi əla performansları ilə elmi tədqiqatlarda əvəzolunmaz bir vasitəyə çevrilmişdir.lazerToxum mənbəyi kimi 1064 nm dalğa uzunluğuna malikdir və toxum işığının xətt eni 5 kHz daxilindədir. Bundan əlavə, dalğa uzunluğu tənzimlənən və rejim sıçrayışı olmayan dar enli lazerlər, xüsusən də koherent rabitədə böyük tətbiq potensialı göstərir ki, bu da dalğa uzunluğunun (və ya tezlik) tənzimlənməsi üçün dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirməsinin (WDM) və ya tezlik bölmə multipleksləşdirməsinin (FDM) ehtiyaclarını mükəmməl şəkildə ödəyə bilər və növbəti nəsil mobil rabitə texnologiyasının əsas cihazına çevrilməsi gözlənilir.
Gələcəkdə lazer materiallarının və emal texnologiyasının innovasiyası lazer xətti eninin sıxılmasını, tezlik sabitliyinin yaxşılaşdırılmasını, dalğa uzunluğu diapazonunun genişlənməsini və gücün yaxşılaşdırılmasını daha da təşviq edəcək və bununla da insanların naməlum dünyanı kəşf etməsinə yol açacaq.
Yazı vaxtı: 29 Noyabr 2023