Dar Xətti Lazer Texnologiyası İkinci Hissə
1960-cı ildə dünyanın ilk yaqut lazeri yüksək çıxış enerjisi və daha geniş dalğa uzunluğu əhatəsi ilə xarakterizə olunan bərk cisimli lazer idi.Bərk-dövlət lazerinin unikal məkan quruluşu onu dar xətt eni çıxışının dizaynında daha çevik edir.Hazırda həyata keçirilən əsas üsullara qısa boşluq üsulu, birtərəfli halqalı boşluq üsulu, boşluqdaxili standart üsul, burulma sarkaç rejimli boşluq üsulu, həcmli Bragg ızgara üsulu və toxum yeritmə üsulu daxildir.
Şəkil 7 bir neçə tipik tək uzununa rejimli bərk hallı lazerlərin strukturunu göstərir.
Şəkil 7(a) boşluqdaxili FP standartına əsaslanan tək uzununa rejimin seçilməsinin iş prinsipini göstərir, yəni standartın dar xətti eni ötürmə spektri digər uzununa rejimlərin itkisini artırmaq üçün istifadə olunur, belə ki, digər uzununa rejimlər tək uzununa rejimdə işləməyə nail olmaq üçün kiçik ötürücülüklərinə görə rejim rəqabəti prosesində süzülür.Bundan əlavə, FP standartının Angle və temperaturun idarə edilməsi və uzununa rejim intervalının dəyişdirilməsi ilə müəyyən diapazonda dalğa uzunluğu tənzimləmə çıxışı əldə edilə bilər.ŞEK.7(b) və (c) planar olmayan həlqə osilatorunu (NPRO) və tək uzununa rejimli çıxış əldə etmək üçün istifadə edilən burulma sarkaç rejimli boşluq metodunu göstərir.İş prinsipi şüanın rezonatorda bir istiqamətə yayılmasını təmin etmək, adi dayanan dalğa boşluğunda əks hissəciklərin sayının qeyri-bərabər məkan paylanmasını effektiv şəkildə aradan qaldırmaq və beləliklə, fəza çuxurunun yanma effektinin təsirindən qaçmaqdır. tək uzununa rejimli çıxış.Kütləvi Bragg ızgarası (VBG) rejiminin seçilməsi prinsipi əvvəllər qeyd olunan yarımkeçirici və lif dar xətt enli lazerlərə bənzəyir, yəni VBG-dən filtr elementi kimi istifadə etməklə, onun yaxşı spektral seçiciliyinə və bucaq seçiciliyinə, osilator Şəkil 7(d)-də göstərildiyi kimi uzununa rejimin seçilməsi roluna nail olmaq üçün xüsusi dalğa uzunluğunda və ya zolağında salınır.
Eyni zamanda, uzununa rejimin seçiminin dəqiqliyini yaxşılaşdırmaq, xəttin enini daha da daraltmaq və ya qeyri-xətti tezlik çevrilməsi və digər vasitələr tətbiq etməklə rejim rəqabətinin intensivliyini artırmaq və çıxış dalğa uzunluğunu genişləndirmək ehtiyaclarına uyğun olaraq bir neçə uzununa rejimin seçilməsi üsulları birləşdirilə bilər. lazer dar bir xətt genişliyində işləyərkən, bunu etmək çətindiryarımkeçirici lazervəfiber lazerlər.
(4) Brillouin lazeri
Brillouin lazeri aşağı səs-küy, dar xətt eni çıxış texnologiyası əldə etmək üçün stimullaşdırılmış Brillouin səpilmə (SBS) effektinə əsaslanır, onun prinsipi Stokes fotonlarının müəyyən tezlik sürüşməsini yaratmaq üçün foton və daxili akustik sahənin qarşılıqlı təsiridir və davamlı olaraq gücləndirilir. bant genişliyi qazanın.
Şəkil 8-də SBS çevrilməsinin səviyyə diaqramı və Brillouin lazerinin əsas strukturu göstərilir.
Akustik sahənin aşağı vibrasiya tezliyinə görə, materialın Brillouin tezliyinin dəyişməsi adətən cəmi 0,1-2 sm-1 olur, buna görə də nasos işığı kimi 1064 nm lazerlə yaranan Stokes dalğa uzunluğu çox vaxt yalnız təxminən 1064,01 nm olur, lakin bu həm də onun kvant çevirmə səmərəliliyinin son dərəcə yüksək olması deməkdir (nəzəri olaraq 99,99%-ə qədər).Bundan əlavə, mühitin Brillouin qazanc xətti genişliyi adətən yalnız MHZ-ghz sırasına uyğun olduğundan (bəzi bərk mühitlərin Brillouin qazanc xəttinin eni cəmi 10 MHz-dir), lazer işləyən maddənin qazanc xətti genişliyindən çox azdır. 100 GHz sırasına malikdir, buna görə də Brillouin lazerində həyəcanlanan Stokes boşluqda çoxsaylı gücləndirmədən sonra aşkar spektr daralma fenomenini göstərə bilər və onun çıxış xəttinin eni nasos xəttinin enindən bir neçə dəfə daha dardır.Hazırda Brillouin lazeri fotonika sahəsində tədqiqat nöqtəsinə çevrilib və son dərəcə dar xətt eni çıxışının Hz və sub-Hz sırası haqqında çoxlu hesabatlar var.
Son illərdə dalğa qurğusu quruluşuna malik Brillouin cihazları sahəsində ortaya çıxdımikrodalğalı fotonik, və miniatürləşdirmə, yüksək inteqrasiya və daha yüksək ayırdetmə istiqamətində sürətlə inkişaf edir.Bundan əlavə, almaz kimi yeni kristal materiallara əsaslanan kosmosda fəaliyyət göstərən Brillouin lazeri də son iki ildə insanların görmə qabiliyyətinə daxil oldu, onun dalğa ötürücü strukturunun gücündə və şəlalə SBS darboğazında, Brillouin lazerinin gücündə innovativ irəliləyiş. 10 Vt böyüklüyünə qədər, onun tətbiqinin genişləndirilməsi üçün təməl qoyur.
Ümumi qovşaq
Qabaqcıl biliklərin davamlı tədqiqi ilə dar xətt genişliyi lazerləri tək tezlikli dar xətt genişliyindən istifadə edən qravitasiya dalğalarının aşkarlanması üçün lazer interferometri LIGO kimi mükəmməl performansı ilə elmi tədqiqatlarda əvəzsiz alətə çevrilmişdir.lazertoxum mənbəyi kimi dalğa uzunluğu 1064 nm və toxum işığının xətti eni 5 kHz daxilindədir.Bundan əlavə, dalğa uzunluğu tənzimlənə bilən və rejim sıçrayışı olmayan dar enli lazerlər, xüsusən də dalğa uzunluğu (və ya tezlik) üçün dalğa uzunluğunun bölünməsi (WDM) və ya tezliklərin bölünməsinin (FDM) ehtiyaclarını mükəmməl şəkildə ödəyə bilən əlaqəli rabitələrdə böyük tətbiq potensialı göstərir. ) tənzimləmə qabiliyyətinə malikdir və növbəti nəsil mobil rabitə texnologiyasının əsas cihazı olacağı gözlənilir.
Gələcəkdə lazer materiallarının və emal texnologiyasının innovasiyası lazer xəttinin eninin sıxılmasını, tezlik sabitliyinin yaxşılaşdırılmasını, dalğa uzunluğu diapazonunun genişlənməsini və gücün yaxşılaşdırılmasını daha da təşviq edəcək, naməlum dünyanı insanların kəşfiyyatına yol açacaqdır.
Göndərmə vaxtı: 29 noyabr 2023-cü il