Narrow Linewidth Laser Technology Part Two
Árið 1960 var fyrsti rúbínleysirinn í heiminum leysir í föstu formi, sem einkenndist af mikilli framleiðsluorku og breiðari bylgjulengd.Einstök staðbundin uppbygging solid-state leysir gerir hann sveigjanlegri í hönnun þröngrar línubreiddar úttaks.Sem stendur eru helstu aðferðirnar sem eru innleiddar meðal annars stutt hola aðferð, einhliða hringhola aðferð, stöðluð aðferð innan hola, torsion pendulum mode hola aðferð, rúmmál Bragg grating aðferð og fræ innspýting aðferð.
Mynd 7 sýnir uppbyggingu nokkurra dæmigerðra eins-langsniðs fastástandsleysis.
Mynd 7(a) sýnir vinnuregluna um val á einni lengdarstillingu byggt á FP staðlinum í holrúmi, það er að þröngt línubreiddar flutningsróf staðalsins er notað til að auka tap á öðrum lengdarstillingum, þannig að aðrar lengdarstillingar eru síuð út í hamkeppnisferlinu vegna lítillar flutningsgetu þeirra, þannig að hægt sé að ná einni lengdarstillingu.Að auki er hægt að fá ákveðið svið af bylgjulengdarstillingarútgangi með því að stjórna horninu og hitastigi FP staðalsins og breyta lengdarstillingarbilinu.MYND.7(b) og (c) sýna óplanar hringsveifla (NPRO) og snúningspendulham holaaðferð sem notuð er til að fá eina lengdarúttak.Vinnureglan er að láta geislann breiðast út í eina átt í resonator, í raun útrýma ójafnri staðbundinni dreifingu fjölda öfugra agna í venjulegu standbylgjuholinu og forðast þannig áhrif landholabrennsluáhrifa til að ná fram ein lengdarúttak.Meginreglan um magn Bragg grating (VBG) hamvals er svipuð og fyrir hálfleiðara og trefjar þröngar línubreiddar leysir sem nefndir voru áðan, það er með því að nota VBG sem síuhluta, byggt á góðu litrófsvali og hornvali, sveiflunum. sveiflast á ákveðinni bylgjulengd eða bandi til að ná hlutverki lengdarvals, eins og sýnt er á mynd 7(d).
Á sama tíma er hægt að sameina nokkrar aðferðir við val á lengdarstillingu í samræmi við þarfir til að bæta nákvæmni lengdarstillingarvalsins, þrengja línubreiddina enn frekar eða auka keppnisstyrkinn með því að innleiða ólínulega tíðnibreytingu og aðrar leiðir og stækka framleiðslubylgjulengdina. leysirinn á meðan hann starfar í þröngri línubreidd, sem erfitt er að gera fyrirhálfleiðara leysirogtrefjar leysir.
(4) Brillouin leysir
Brillouin leysir byggir á örvuðum Brillouin dreifingaráhrifum (SBS) til að fá lágan hávaða, þrönga línubreidd úttakstækni, meginregla hans er í gegnum ljóseind og innra hljóðsviðssamspil til að framleiða ákveðna tíðnifærslu Stokes ljóseinda, og er stöðugt magnað innan ljóseindanna. fá bandbreidd.
Mynd 8 sýnir stigmynd af SBS umbreytingu og grunnbyggingu Brillouin leysisins.
Vegna lítillar titringstíðni hljóðsviðsins er Brillouin tíðnibreyting efnisins venjulega aðeins 0,1-2 cm-1, þannig að með 1064 nm leysir sem dæluljós er Stokes bylgjulengdin sem myndast oft aðeins um 1064,01 nm, en þetta þýðir líka að skammtaskilvirkni þess er mjög mikil (allt að 99,99% í orði).Þar að auki, vegna þess að Brillouin ávinningslínubreidd miðilsins er venjulega aðeins af stærðargráðunni MHZ-ghz (Brillouin ávinningslínubreidd sumra fastra miðla er aðeins um 10 MHz), er hún mun minni en ávinningslínubreidd leysiefnisins. af stærðargráðunni 100 GHz, þannig að The Stokes spenntir í Brillouin leysir geta sýnt augljóst litrófsþrengingarfyrirbæri eftir margfalda mögnun í holrúminu, og úttakslínubreiddin er nokkrum stærðargráðum þrengri en dælulínubreiddin.Sem stendur er Brillouin leysir orðinn að rannsóknarreitur á ljóseindasviði og það hafa verið margar skýrslur um Hz og undir-Hz röð af afar þröngri línubreidd framleiðsla.
Á undanförnum árum hafa Brillouin tæki með bylgjuleiðara uppbyggingu komið fram á sviðiörbylgjuljóseindafræði, og eru að þróast hratt í átt að smækningu, mikilli samþættingu og meiri upplausn.Að auki hefur geimhlaupi Brillouin leysirinn byggt á nýjum kristalefnum eins og demanti einnig komið inn í framtíðarsýn fólks á undanförnum tveimur árum, nýstárleg bylting hans í krafti bylgjuleiðarabyggingarinnar og Cascade SBS flöskuhálsinum, krafti Brillouin leysisins. í 10 W að stærð, sem leggur grunninn að því að auka notkun þess.
Almenn vegamót
Með stöðugri könnun á nýjustu þekkingu hafa leysir með þröngri línubreidd orðið ómissandi verkfæri í vísindarannsóknum með framúrskarandi frammistöðu, svo sem leysir interferometer LIGO fyrir þyngdarbylgjugreiningu, sem notar eintíðni þröngu línubreidd.leysirmeð bylgjulengd 1064 nm sem frægjafa, og línubreidd fræljóssins er innan við 5 kHz.Að auki sýna þröngir breiddir leysir með bylgjulengdarstillingu og engu hamstökki einnig mikla notkunarmöguleika, sérstaklega í samfelldum fjarskiptum, sem geta fullkomlega uppfyllt þarfir bylgjulengdar skiptingar margföldunar (WDM) eða tíðni skiptingar margföldunar (FDM) fyrir bylgjulengd (eða tíðni) ) stillanleg, og er búist við að það verði kjarnatæki næstu kynslóðar farsímasamskiptatækni.
Í framtíðinni mun nýsköpun leysiefna og vinnslutækni stuðla enn frekar að þjöppun leysilínubreiddar, aukinni tíðnistöðugleika, stækkun bylgjulengdarsviðs og aukningu á krafti, sem ryður brautina fyrir mannlega könnun á hinum óþekkta heimi.
Pósttími: 29. nóvember 2023