Í dag ætlum við að kynna „einlita“ leysir til hins ýtrasta - leysir með þröngri línubreidd.Tilkoma þess fyllir eyðurnar á mörgum notkunarsviðum leysis og hefur á undanförnum árum verið mikið notaður í þyngdarbylgjugreiningu, liDAR, dreifðri skynjun, háhraða samfelldri sjónsamskiptum og öðrum sviðum, sem er „verkefni“ sem ekki er hægt að aðeins lokið með því að bæta leysiraflið.
Hvað er leysir með þröngri línubreidd?
Hugtakið „línubreidd“ vísar til litrófslínubreiddar leysisins í tíðnisviðinu, sem venjulega er magnmælt með tilliti til hálftopps í fullri breidd litrófsins (FWHM).Línubreiddin er aðallega fyrir áhrifum af sjálfsprottinni geislun spenntra atóma eða jóna, fasa hávaða, vélrænni titringi resonatorsins, hitahiti og öðrum ytri þáttum.Því minni sem gildið á línubreiddinni er, því hærra er hreinleiki litrófsins, það er, því betri er einlita leysirinn.Leysar með slíka eiginleika hafa venjulega mjög lítið fasa- eða tíðnihljóð og mjög lítið hlutfallslegan styrkleika.Á sama tíma, því minna sem línulegt breiddargildi leysisins er, því sterkara er samsvarandi samhengi, sem kemur fram sem mjög löng samhengislengd.
Framkvæmd og beiting leysis með þröngri línubreidd
Takmarkað af eðlislægri ávinningslínubreidd vinnuefnis leysisins, það er næstum ómögulegt að átta sig beint á framleiðslu þröngra línubreiddar leysisins með því að treysta á hefðbundna sveifluna sjálfan.Til þess að átta sig á notkun leysis með þröngri línubreidd er venjulega nauðsynlegt að nota síur, rist og önnur tæki til að takmarka eða velja lengdarstuðulinn í ávinningsrófinu, auka nettóávinningsmuninn á milli lengdarstillinganna, þannig að það sé fáar eða jafnvel aðeins ein lengdarsveifla í leysirómanum.Í þessu ferli er oft nauðsynlegt að stjórna áhrifum hávaða á úttak leysisins og lágmarka breikkun litrófslína af völdum titrings og hitastigsbreytinga ytra umhverfisins;Á sama tíma er einnig hægt að sameina það við greiningu á fasa- eða tíðni hávaða litrófsþéttleika til að skilja uppsprettu hávaða og hámarka hönnun leysisins, til að ná stöðugri framleiðsla á þröngri línubreidd leysisins.
Við skulum kíkja á framkvæmd þröngrar línubreiddar notkunar á nokkrum mismunandi flokkum leysigeisla.
Hálfleiðara leysir hafa kosti þess að vera lítill stærð, mikil afköst, langur líftími og efnahagslegur ávinningur.
The Fabry-Perot (FP) sjón-resonator notað í hefðbundnumhálfleiðara leysirsveiflast almennt í multi-lengdarstillingu og breidd úttakslínunnar er tiltölulega breið, svo það er nauðsynlegt að auka sjónræna endurgjöf til að fá framleiðsla með þröngri línubreidd.
Dreifð endurgjöf (DFB) og Dreifð Bragg endurspeglun (DBR) eru tveir dæmigerðir innri sjónviðbrögð hálfleiðara leysir.Vegna lítillar risthalla og góðrar bylgjulengdarvals er auðvelt að ná stöðugri eintíðni þröngri línubreiddarútgangi.Helsti munurinn á burðarvirkjunum tveimur er staðsetning ristarinnar: DFB byggingin dreifir venjulega reglubundinni uppbyggingu Bragg ristarinnar um endurómann, og ómunarbúnaður DBR er venjulega samsettur úr endurskinsristarbyggingunni og ávinningssvæðinu sem er samþætt í endaflöturinn.Að auki nota DFB leysir innfelldar rist með lágum ljósbrotsstuðul birtuskil og lágt endurspeglun.DBR leysir nota yfirborðsrist með mikilli ljósbrotsstuðul birtuskil og hár endurspeglun.Bæði mannvirkin eru með stórt laust litrófsvið og geta framkvæmt bylgjulengdarstillingu án hamstökks á bilinu nokkurra nanómetra, þar sem DBR leysirinn hefur breiðari stillingarsvið enDFB leysir.Að auki getur ytri hola sjónviðbragðstæknin, sem notar ytri sjónþætti til að endursenda útgefandi ljós hálfleiðara leysiflögunnar og valið tíðni, einnig gert sér grein fyrir þröngri línubreidd aðgerð hálfleiðara leysisins.
(2) Trefja leysir
Trefja leysir hafa mikla dælubreytingar skilvirkni, góð geisla gæði og mikil tenging skilvirkni, sem eru heitu rannsóknarefnin á leysisviðinu.Í tengslum við upplýsingaöldina hafa trefjaleysir góða samhæfni við núverandi ljósleiðarasamskiptakerfi á markaðnum.Eintíðni trefjaleysirinn með kostum þröngrar línubreiddar, lágs hávaða og góðs samhengis hefur orðið ein af mikilvægustu áttum þróunar þess.
Einn lengdarhamur aðgerð er kjarninn í trefjar leysir til að ná fram þröngri línubreidd framleiðsla, venjulega í samræmi við uppbyggingu resonator á einn tíðni trefjar leysir má skipta í DFB gerð, DBR gerð og hringgerð.Meðal þeirra er vinnureglan DFB og DBR eintíðni trefjaleysis svipuð og DFB og DBR hálfleiðara leysir.
Eins og sýnt er á mynd 1 á DFB trefjaleysir að skrifa dreift Bragg rist inn í trefjarnar.Vegna þess að vinnubylgjulengd sveiflunnar hefur áhrif á trefjatímabilið er hægt að velja lengdarstillingu með dreifðri endurgjöf ristarinnar.Geislarómun DBR leysir er venjulega mynduð af pari af Bragg-trefjaristum og eini lengdarhamurinn er aðallega valinn af Bragg-trefjum með þröngu bandi og lágum endurspeglun.Hins vegar, vegna langrar resonator, flókinnar uppbyggingar og skorts á skilvirkum tíðnimismununarbúnaði, er hringlaga holrúm viðkvæmt fyrir hamhoppi og það er erfitt að vinna stöðugt í stöðugum lengdarham í langan tíma.
Mynd 1, Tvö dæmigerð línuleg uppbygging með einni tíðnitrefja leysir
Pósttími: 27. nóvember 2023