Tor chiziqli lazer texnologiyasi Ikkinchi qism
1960 yilda dunyodagi birinchi yoqutli lazer qattiq holatda lazer bo'lib, yuqori chiqish energiyasi va kengroq to'lqin uzunligi qamrovi bilan ajralib turadi. Qattiq holatdagi lazerning noyob fazoviy tuzilishi uni tor chiziq kengligini loyihalashda yanada moslashuvchan qiladi. Hozirgi vaqtda amalga oshirilgan asosiy usullar orasida qisqa bo'shliq usuli, bir tomonlama halqa bo'shlig'i usuli, intrakavit standart usuli, torsion sarkaç rejimi bo'shlig'i usuli, hajmli Bragg panjara usuli va urug'larni quyish usuli mavjud.
7-rasmda bir nechta tipik bir uzunlamasına rejimli qattiq holatdagi lazerlarning tuzilishi ko'rsatilgan.
Shakl 7(a)da FP bo'shlig'idagi standartga asoslangan yagona uzunlamasına rejimni tanlashning ishlash printsipi ko'rsatilgan, ya'ni standartning tor chiziqli uzatish spektri boshqa uzunlamasına rejimlarning yo'qotilishini oshirish uchun ishlatiladi, shuning uchun boshqa uzunlamasına rejimlar kichik o'tkazuvchanlik tufayli rejim raqobati jarayonida filtrlanadi, shuning uchun bitta uzunlik rejimiga erishish uchun. Bundan tashqari, FP standartining burchagi va haroratini nazorat qilish va uzunlamasına rejim oralig'ini o'zgartirish orqali to'lqin uzunligini sozlashning ma'lum bir diapazonini olish mumkin. ANJIR. 7 (b) va (c) tekis bo'lmagan halqali osilatorni (NPRO) va bitta uzunlamasına rejim chiqishini olish uchun ishlatiladigan burilish mayatnik rejimi bo'shlig'i usulini ko'rsatadi. Ish printsipi - rezonatorda nurning bir yo'nalishda tarqalishini ta'minlash, oddiy turgan to'lqin bo'shlig'idagi teskari zarralar sonining notekis fazoviy taqsimlanishini samarali ravishda yo'q qilish va shu bilan bitta uzunlamasına rejim chiqishiga erishish uchun fazoviy teshik yonish effektining ta'siridan qochish. Ommaviy Bragg panjara (VBG) rejimini tanlash printsipi yuqorida aytib o'tilgan yarimo'tkazgichli va tolali tor chiziqli lazerlarga o'xshaydi, ya'ni yaxshi spektral selektivligi va burchak selektivligi asosida filtr elementi sifatida VBG dan foydalangan holda, osilator ma'lum bir to'lqin uzunligida yoki diapazonda tebranadi (7-rasmda ko'rsatilganidek).
Shu bilan birga, bo'ylama rejimni tanlashning aniqligini yaxshilash, chiziq kengligini yanada toraytirish yoki chiziqli bo'lmagan chastota konvertatsiyasini va boshqa vositalarni joriy etish orqali rejimning raqobat intensivligini oshirish va tor chiziq kengligida ishlayotganda lazerning chiqish to'lqin uzunligini kengaytirish ehtiyojlariga qarab bir nechta uzunlamasına rejimni tanlash usullari birlashtirilishi mumkin, bu esa amalga oshirish qiyin.yarimo'tkazgichli lazervatolali lazerlar.
(4) Brillouin lazeri
Brillouin lazeri past shovqinli, tor chiziqli chiqish texnologiyasini olish uchun stimulyatsiya qilingan Brillouin scattering (SBS) effektiga asoslangan bo'lib, uning printsipi Stokes fotonlarining ma'lum chastotali siljishini hosil qilish uchun foton va ichki akustik maydon o'zaro ta'siridan iborat va doimiy ravishda daromad o'tkazuvchanligi doirasida kuchaytiriladi.
8-rasmda SBS konvertatsiyasining daraja diagrammasi va Brillouin lazerining asosiy tuzilishi ko'rsatilgan.
Akustik maydonning past tebranish chastotasi tufayli materialning Brillouin chastotasining siljishi odatda atigi 0,1-2 sm-1 ni tashkil qiladi, shuning uchun nasos nuri sifatida 1064 nm lazer bilan hosil bo'lgan Stokes to'lqin uzunligi ko'pincha atigi 1064,01 nm ni tashkil qiladi, lekin bu ham uning kvant konvertatsiyasining samaradorligi 99% ga juda yuqori ekanligini anglatadi. Bundan tashqari, vositaning Brillouin kuchayish chizig'i odatda faqat MHZ-gts darajasida bo'lganligi sababli (ba'zi qattiq muhitlarning Brillouin olish chizig'ining kengligi atigi 10 MGts ni tashkil qiladi), u 100 gigagertsli lazer ishchi moddasining daromad chizig'idan ancha past bo'ladi, shuning uchun Brillouin lazerida hayajonlangan Stokes ko'p sonli ko'rinishni ko'rsatishi mumkin. bo'shliq va uning chiqish liniyasining kengligi nasos liniyasining kengligidan bir necha marta torroqdir. Hozirgi vaqtda Brillouin lazeri fotonika sohasidagi tadqiqot nuqtasiga aylandi va juda tor chiziq kengligi chiqishining Hz va sub-Hz tartibi haqida ko'plab hisobotlar mavjud.
So'nggi yillarda to'lqinli tuzilishga ega Brillouin qurilmalari sohasida paydo bo'ldimikroto'lqinli fotonik, va miniatyura, yuqori integratsiya va yuqori aniqlik yo'nalishida jadal rivojlanmoqda. Bundan tashqari, olmos kabi yangi kristall materiallarga asoslangan kosmosda ishlaydigan Brillouin lazeri ham so'nggi ikki yil ichida odamlarning ko'rish qobiliyatiga kirdi, uning to'lqin o'tkazgich strukturasi va kaskad SBS darboğazidagi innovatsion yutug'i, Brillouin lazerining quvvati 10 Vt magnitudagacha, uning qo'llanilishini kengaytirish uchun poydevor qo'ydi.
Umumiy birikma
Eng ilg'or bilimlarni uzluksiz tadqiq qilish natijasida tor chiziqli lazerlar o'zlarining mukammal ishlashi bilan ilmiy tadqiqotlarda ajralmas vositaga aylandi, masalan, bir chastotali tor chiziq kengligidan foydalanadigan tortishish to'lqinlarini aniqlash uchun lazer interferometri LIGOlazerurug' manbai sifatida 1064 nm to'lqin uzunligi bilan va urug' nurining chiziq kengligi 5 kHz ichida. Bundan tashqari, to'lqin uzunligi sozlanishi va rejimga sakrashi mumkin bo'lmagan tor kenglikdagi lazerlar, ayniqsa, to'lqin uzunligini (yoki chastotani) sozlash uchun to'lqin uzunligini bo'linish multipleksatsiyasi (WDM) yoki chastota bo'linishi multipleksatsiyasi (FDM) ehtiyojlarini mukammal darajada qondirishi mumkin bo'lgan kogerent aloqada katta amaliy potentsialni ko'rsatadi va mobil aloqa texnologiyasining keyingi avlodining asosiy qurilmasi bo'lishi kutilmoqda.
Kelajakda lazer materiallari va qayta ishlash texnologiyasining innovatsiyasi lazer chizig'ining kengligini siqish, chastota barqarorligini yaxshilash, to'lqin uzunligi diapazonini kengaytirish va quvvatni yaxshilashga yordam beradi, noma'lum dunyoni insoniy tadqiq qilish uchun yo'l ochadi.
Yuborilgan vaqt: 29-noyabr-2023