Þröngt línubreidd leysitækni 1. hluti

Í dag munum við kynna „einlita“ leysir til öfga - þröngs línubreiddar leysir. Tilkoma þess fyllir eyðurnar á mörgum notkunarreitum leysir og hefur undanfarin ár verið mikið notað við þyngdarbylgju uppgötvun, lidar, dreifða skynjun, háhraða heildstæða sjónsamskipti og aðra sviði, sem er „verkefni“ sem ekki getur verið Lokið aðeins með því að bæta leysirafl.

Hvað er þröngur línubreidd leysir?

Hugtakið „línubreidd“ vísar til litrófslínu breiddar leysisins á tíðnisviðinu, sem venjulega er magngreint með tilliti til hálf-tindar fullrar breiddar litrófsins (FWHM). Linewidth hefur aðallega áhrif á sjálfsprottna geislun spenntra atóma eða jóna, fasa hávaða, vélrænni titring resonator, hitastigsbragða og annarra ytri þátta. Því minni sem gildi línubreiddarinnar, því hærra er hreinleiki litrófsins, það er, því betra er einlita leysirinn. Lasers með slík einkenni hafa venjulega mjög lítinn áfanga eða tíðnihljóð og mjög lítinn hlutfallslegan hávaða. Á sama tíma, því minni er línulega breiddargildi leysisins, því sterkari er samsvarandi samhengi, sem birtist sem afar langa samhengislengd.

Framkvæmd og beiting þröngs línubreiddar leysir

Takmarkað af eðlislægum ávinningslínubreidd vinnuefnis leysisins er nánast ómögulegt að átta sig beint á afköst þröngs línubreiddar leysir með því að treysta á hefðbundna sveifluvélina sjálft. Til að átta sig Fáir eða jafnvel aðeins einn lengdarstilling sveiflur í leysir resonator. Í þessu ferli er oft nauðsynlegt að stjórna áhrifum hávaða á leysirafköstin og lágmarka breikkun litrófslína af völdum titrings og hitastigsbreytinga ytri umhverfisins; Á sama tíma er einnig hægt að sameina það með greiningu á fasa eða tíðni hávaða litrófsþéttleika til að skilja uppsprettu hávaða og hámarka hönnun leysisins, svo að ná stöðugum afköstum þröngs línubreiddar leysir.

Við skulum kíkja á framkvæmd þröngs línubreiddar notkunar nokkurra mismunandi flokka leysir.

(1)Hálfleiðari leysir

Hálfleiðari leysir hafa kostina við samsniðna stærð, mikla skilvirkni, langan líf og efnahagslegan ávinning.

Fabry-Perot (FP) sjónresonatorinn notaður í hefðbundnumhálfleiðari leysirAlmennt sveiflast í fjölstillingu og breidd framleiðsla línunnar er tiltölulega breið, svo það er nauðsynlegt að auka ljósfræðileg viðbrögð til að fá afköst þröngrar breiddar.

Dreifð endurgjöf (DFB) og dreift Bragg speglun (DBR) eru tvö dæmigerð innri sjónræn viðbrögð hálfleiðari leysir. Vegna litla grindarhæðarinnar og góðrar bylgjulengdar er auðvelt að ná stöðugu eins tíðni þröngum línubreiddarafköstum. Helsti munurinn á mannvirkjunum tveimur er staða rifsins: DFB uppbyggingin dreifir venjulega reglubundinni uppbyggingu Bragg -rifsins um resonatorinn og resonator DBR er venjulega samsett úr speglunarsprengju uppbyggingu og ávinningssvæðinu sem er samþætt í enda yfirborðið. Að auki nota DFB leysir innbyggðir grindar með litlum ljósbrotsvísitölu og litlum endurspeglun. DBR leysir nota yfirborðsgrind með mikilli ljósbrotsvísitölu og mikilli endurspeglun. Bæði mannvirkin eru með stórt ókeypis litrófssvið og geta framkvæmt bylgjulengdarstillingu án þessDFB leysir. Að auki getur ytri hola sjón -endurgjöfartæknin, sem notar ytri sjónþætti til að endurgjöf fráfarandi ljós hálfleiðara leysir flís og valið tíðnina, einnig gert sér grein fyrir þröngum línubreiddaraðgerðum hálfleiðara leysir.

(2) trefjar leysir

Trefjar leysir hafa mikla umbreytingu dælu, góð geisla gæði og mikil skilvirkni tengingar, sem eru heitar rannsóknarefni í leysirreitnum. Í tengslum við upplýsingaöld hafa trefjar leysir góða samhæfni við núverandi sjóntrefja samskiptakerfi á markaðnum. Einfaldar trefjar leysir með kostum þröngrar breiddar, lítill hávaði og góð samfelld hefur orðið ein af mikilvægum leiðbeiningum um þróun þess.

Notkun stakrar lengdarstillingar er kjarninn í trefjar leysir til að ná þröngum framleiðsla á línu, venjulega í samræmi við uppbyggingu resonator á stakri tíðni trefjar leysir er hægt að skipta í DFB gerð, DBR gerð og hringtegund. Meðal þeirra er vinnandi meginregla DFB og DBR eins tíðni trefjar leysir svipuð og hjá DFB og DBR hálfleiðara leysir.

Eins og sýnt er á mynd 1, er DFB trefjar leysir að skrifa dreifða Bragg rif í trefjarnar. Vegna þess að vinnandi bylgjulengd sveiflunnar hefur áhrif á trefjartímabilið er hægt að velja lengdarstillingu með dreifðum endurgjöf rifsins. Laser resonator DBR leysir er venjulega myndaður af par af trefjar Bragg grind og stakan lengdarstilling er aðallega valin með þröngum band og litlum endurspeglun trefjar Bragg grindar. Vegna langrar resonator, flókinnar uppbyggingar og skorts á skilvirkum tíðni mismununarbúnaði, er hringlaga hola tilhneigingu til að hoppa og það er erfitt að vinna stöðugt í stöðugri lengdarstillingu í langan tíma.

Mynd 1, tvö dæmigerð línuleg mannvirki með einni tíðnitrefjar leysir


Pósttími: Nóv-27-2023