เทคโนโลยีเลเซอร์ linewidth แคบส่วนที่สอง
ในปีพ. ศ. 2503 เลเซอร์ทับทิมแรกของโลกเป็นเลเซอร์โซลิดสเตตซึ่งโดดเด่นด้วยพลังงานเอาท์พุทสูงและความยาวคลื่นที่กว้างขึ้น โครงสร้างเชิงพื้นที่ที่เป็นเอกลักษณ์ของเลเซอร์โซลิดสเตตทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการออกแบบเอาต์พุต linewidth แคบ ในปัจจุบันวิธีการหลักที่นำมาใช้รวมถึงวิธีการโพรงสั้น ๆ วิธีการโพรงแหวนแบบทางเดียววิธีการมาตรฐาน intracavity วิธีการโพรงโหมดลูกตุ้มแรงบิด
รูปที่ 7 แสดงโครงสร้างของเลเซอร์โซลิดสเตตแบบโซลิดสเตตโหมดเดี่ยว
รูปที่ 7 (a) แสดงหลักการการทำงานของการเลือกโหมดยาวเดี่ยวตามมาตรฐาน FP ในเซลล์นั่นคือสเปกตรัมการส่งสัญญาณ linewidth แคบของมาตรฐานใช้เพื่อเพิ่มการสูญเสียของโหมดยาวอื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถรับเอาต์พุตความยาวคลื่นความยาวคลื่นได้โดยการควบคุมมุมและอุณหภูมิของมาตรฐาน FP และเปลี่ยนช่วงเวลาของโหมดตามยาว มะเดื่อ. 7 (b) และ (c) แสดงออสซิลเลเตอร์วงแหวนที่ไม่ใช่ระนาบ (NPRO) และวิธีการโหมดโหมดลูกตุ้มแรงบิดที่ใช้เพื่อให้ได้เอาต์พุตโหมดยาวเดี่ยว หลักการทำงานคือการทำให้ลำแสงแพร่กระจายไปในทิศทางเดียวใน Resonator กำจัดการกระจายเชิงพื้นที่ที่ไม่สม่ำเสมอของจำนวนอนุภาคที่กลับด้านในโพรงคลื่นยืนธรรมดาและหลีกเลี่ยงอิทธิพลของผลการเผาไหม้ของรูเชิงพื้นที่เพื่อให้ได้โหมดตามยาว หลักการของการเลือกโหมดโหมดตะแกรง Bragg (VBG) นั้นคล้ายคลึงกับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์และเส้นใยแคบ ๆ ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้นั่นคือโดยการใช้ VBG เป็นองค์ประกอบตัวกรองตามการเลือกสเปกตรัมที่ดีและการเลือกมุม
ในเวลาเดียวกันวิธีการเลือกโหมดตามยาวหลายวิธีสามารถรวมกันได้ตามความต้องการในการปรับปรุงความแม่นยำในการเลือกโหมดตามยาวแคบลงไปแคบลงหรือเพิ่มความเข้มของการแข่งขันในโหมดโดยการแนะนำการแปลงความถี่แบบไม่เชิงเส้นและวิธีการอื่น ๆเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และเลเซอร์ไฟเบอร์.
(4) เลเซอร์ Brillouin
Laser Brillouin ขึ้นอยู่กับผลกระทบของ Brillouin Scattering (SBS) ที่ถูกกระตุ้นเพื่อให้ได้เสียงรบกวนที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและแคบ ๆ หลักการของมันคือผ่านโฟตอนและปฏิสัมพันธ์ระหว่างเสียงอคูสติกภายในเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงความถี่ของโฟตอนสโตกส์และขยายอย่างต่อเนื่องภายใน
รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมระดับของการแปลง SBS และโครงสร้างพื้นฐานของเลเซอร์ Brillouin
เนื่องจากความถี่การสั่นสะเทือนต่ำของสนามอะคูสติกการเปลี่ยนความถี่ของ Brillouin มักจะเป็นเพียง 0.1-2 cm-1 ดังนั้นด้วยเลเซอร์ 1,064 นาโนเมตรเป็นแสงปั๊มความยาวคลื่นสโตกส์ที่สร้างขึ้นมักจะอยู่ที่ประมาณ 1,064.01 นาโนเมตร) นอกจากนี้เนื่องจาก brillouin จะได้รับ linewidth ของสื่อมักจะเป็นเพียงคำสั่งของ mHz-GHz (brillouin ได้รับ linewidth ของสื่อที่เป็นของแข็งบางตัวเป็นเพียงประมาณ 10 MHz) มันน้อยกว่าการเพิ่มขึ้นของการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า ความกว้างของสายเอาท์พุทคือคำสั่งซื้อหลายขนาดที่แคบกว่าความกว้างของสายปั๊ม ในปัจจุบัน Brillouin Laser ได้กลายเป็นฮอตสปอตการวิจัยในสนามโฟโตนิกส์และมีรายงานมากมายเกี่ยวกับคำสั่ง HZ และ Sub-Hz ของเอาท์พุท linewidth ที่แคบมาก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุปกรณ์ Brillouin ที่มีโครงสร้างท่อนำคลื่นได้เกิดขึ้นในสาขาของโฟโตนิกไมโครเวฟและกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในทิศทางของการย่อขนาดการรวมที่สูงและความละเอียดที่สูงขึ้น นอกจากนี้เลเซอร์ Brillouin ที่ทำงานอยู่บนอวกาศซึ่งใช้วัสดุคริสตัลใหม่เช่น Diamond ได้เข้าสู่วิสัยทัศน์ของผู้คนในช่วงสองปีที่ผ่านมาการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมในพลังของโครงสร้างท่อนำคลื่น
ทางแยกทั่วไป
ด้วยการสำรวจอย่างต่อเนื่องของความรู้ที่ทันสมัยเลเซอร์ linewidth แคบได้กลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาเช่นเลเซอร์ interferometer ligo สำหรับการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์ด้วยความยาวคลื่น 1,064 นาโนเมตรเป็นแหล่งเมล็ดและ linewidth ของแสงเมล็ดอยู่ภายใน 5 kHz นอกจากนี้เลเซอร์ความกว้างแคบที่มีความยาวคลื่นปรับได้และไม่มีโหมดกระโดดยังแสดงศักยภาพของแอปพลิเคชันที่ยอดเยี่ยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสื่อสารที่สอดคล้องกันซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของการแบ่งความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์ (WDM) หรือการแบ่งความถี่มัลติเพล็กซ์ (FDM) สำหรับความยาวคลื่น (หรือความถี่)
ในอนาคตนวัตกรรมของวัสดุเลเซอร์และเทคโนโลยีการประมวลผลจะส่งเสริมการบีบอัดของเลเซอร์ linewidth การปรับปรุงความมั่นคงความถี่การขยายช่วงความยาวคลื่นและการปรับปรุงพลังงานปูทางสำหรับการสำรวจมนุษย์ของโลกที่ไม่รู้จัก
เวลาโพสต์: พ.ย. -29-2023