ვიწრო ხაზის ლაზერული ტექნოლოგია ნაწილი მეორე

ვიწრო ხაზის ლაზერული ტექნოლოგია ნაწილი მეორე

(3)მყარი მდგომარეობის ლაზერი

1960 წელს მსოფლიოში პირველი ლალის ლაზერი იყო მყარი მდგომარეობის ლაზერი, რომელიც ხასიათდებოდა მაღალი გამომავალი ენერგიით და უფრო ფართო ტალღის სიგრძის დაფარვით. მყარი მდგომარეობის ლაზერის უნიკალური სივრცითი სტრუქტურა მას უფრო მოქნილს ხდის ვიწრო ხაზის სიგანის გამომუშავების დიზაინში. ამჟამად დანერგილი ძირითადი მეთოდები მოიცავს მოკლე ღრუს მეთოდს, ცალმხრივი რგოლის ღრუს მეთოდს, შიდა ღრუს სტანდარტულ მეთოდს, ბრუნვის ქანქარის რეჟიმის ღრუს მეთოდს, მოცულობითი ბრაგგის გახეხვის მეთოდს და თესლის ინექციის მეთოდს.

ნახაზი 7 გვიჩვენებს რამდენიმე ტიპიური ერთი გრძივი რეჟიმის მყარი მდგომარეობის ლაზერის სტრუქტურას.

სურათი 7(a) გვიჩვენებს ერთი გრძივი რეჟიმის შერჩევის მუშაობის პრინციპს, რომელიც დაფუძნებულია ღრუში FP სტანდარტზე, ანუ სტანდარტის ვიწრო ხაზის სიგანის გადაცემის სპექტრი გამოიყენება სხვა გრძივი რეჟიმების დანაკარგის გასაზრდელად, ისე რომ სხვა გრძივი რეჟიმები ისინი იფილტრებიან რეჟიმების შეჯიბრის პროცესში მათი მცირე გამტარიანობის გამო, რათა მიაღწიონ ერთჯერადი გრძივი რეჟიმის მუშაობას. გარდა ამისა, ტალღის სიგრძის დარეგულირების გარკვეული დიაპაზონის მიღება შესაძლებელია FP სტანდარტის კუთხისა და ტემპერატურის კონტროლით და გრძივი რეჟიმის ინტერვალის შეცვლით. ნახ. 7(ბ) და (გ) გვიჩვენებს არაგეგმური რგოლის ოსცილატორის (NPRO) და ბრუნვის ქანქარის რეჟიმის ღრუს მეთოდს, რომელიც გამოიყენება ერთი გრძივი რეჟიმის გამოსავლის მისაღებად. მუშაობის პრინციპი არის სხივის ერთი მიმართულებით გავრცელება რეზონატორში, ეფექტურად აღმოფხვრას შებრუნებული ნაწილაკების რაოდენობის არათანაბარი სივრცითი განაწილება ჩვეულებრივ მდგარი ტალღის ღრუში და ამით თავიდან აიცილოს სივრცითი ხვრელის დამწვრობის ეფექტის მიღწევა. ერთი გრძივი რეჟიმის გამომავალი. ბრაგგის ბადეების (VBG) ნაყარი რეჟიმის შერჩევის პრინციპი მსგავსია ადრე ნახსენები ნახევარგამტარული და ბოჭკოვანი ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერებისა, ანუ VBG-ის გამოყენებით ფილტრის ელემენტად, მისი კარგი სპექტრული სელექციურობისა და კუთხის სელექციურობის, ოსცილატორის საფუძველზე. რხევა კონკრეტულ ტალღის სიგრძეზე ან ზოლზე, რათა მიაღწიოს გრძივი რეჟიმის შერჩევის როლს, როგორც ნაჩვენებია 7(დ) სურათზე.
ამავდროულად, გრძივი რეჟიმის შერჩევის რამდენიმე მეთოდი შეიძლება გაერთიანდეს გრძივი რეჟიმის შერჩევის სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, გრძივი რეჟიმის შერჩევის სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, ან რეჟიმის კონკურენციის ინტენსივობის გაზრდის საჭიროებების შესაბამისად, სიხშირის არაწრფივი ტრანსფორმაციისა და სხვა საშუალებების შემოღებით და გაზარდოს გამომავალი ტალღის სიგრძე. ლაზერი ვიწრო ხაზის სიგანის მუშაობისას, რისი გაკეთებაც რთულიანახევარგამტარული ლაზერიდაბოჭკოვანი ლაზერები.

(4) ბრილუინის ლაზერი

ბრილუინის ლაზერი ეფუძნება სტიმულირებულ ბრილუინის გაფანტვის (SBS) ეფექტს დაბალი ხმაურის, ვიწრო ხაზის სიგანის გამომავალი ტექნოლოგიის მისაღებად, მისი პრინციპი არის ფოტონისა და შიდა აკუსტიკური ველის ურთიერთქმედების გზით, რათა წარმოქმნას სტოქსის ფოტონების გარკვეული სიხშირის ცვლა და განუწყვეტლივ ძლიერდება შიგნით. გამტარუნარიანობის მოპოვება.

სურათი 8 გვიჩვენებს SBS კონვერტაციის დონის დიაგრამას და ბრილუინის ლაზერის ძირითად სტრუქტურას.

აკუსტიკური ველის დაბალი ვიბრაციის სიხშირის გამო, მასალის ბრილუინის სიხშირის ცვლა ჩვეულებრივ მხოლოდ 0,1-2 სმ-1-ია, ამიტომ 1064 ნმ ლაზერის ტუმბოს შუქით, სტოქსის ტალღის სიგრძე ხშირად მხოლოდ 1064,01 ნმ-ია, მაგრამ ეს ასევე ნიშნავს, რომ მისი კვანტური კონვერტაციის ეფექტურობა ძალიან მაღალია (თეორიულად 99,99%-მდე). გარდა ამისა, იმის გამო, რომ გარემოს ბრილუინის მომატების ხაზის სიგანე, როგორც წესი, არის მხოლოდ MHZ-ghz რიგის (ზოგიერთი მყარი მედიის ბრილუინის მომატების ხაზის სიგანე მხოლოდ დაახლოებით 10 MHz), ეს ბევრად ნაკლებია ლაზერის სამუშაო ნივთიერების მომატების ხაზის სიგანეზე. 100 გჰც-ის რიგის მიხედვით, ბრილუინის ლაზერში აღფრთოვანებულ სტოკს შეუძლია აჩვენოს სპექტრის შევიწროების აშკარა ფენომენი მრავალჯერადი გაძლიერების შემდეგ. ღრუს და მისი გამომავალი ხაზის სიგანე რამდენიმე რიგით ვიწროა ტუმბოს ხაზის სიგანეზე. ამჟამად, ბრილუინის ლაზერი გახდა კვლევის ცხელ წერტილად ფოტონიკის სფეროში და იყო მრავალი მოხსენება ჰც და ქვეჰერცის რიგის უკიდურესად ვიწრო ხაზის სიგანის გამომავალზე.

ბოლო წლებში ამ სფეროში გამოჩნდა ბრილუინის მოწყობილობები ტალღის გამტარი სტრუქტურითმიკროტალღური ფოტონიკა, და სწრაფად ვითარდებიან მინიატურიზაციის, მაღალი ინტეგრაციისა და უმაღლესი გარჩევადობის მიმართულებით. გარდა ამისა, კოსმოსური ბრილუინის ლაზერი, რომელიც დაფუძნებულია ახალ კრისტალურ მასალებზე, როგორიცაა ბრილიანტი, ასევე შევიდა ხალხის ხედვაში ბოლო ორი წლის განმავლობაში, მისი ინოვაციური გარღვევა ტალღის გამტარის სტრუქტურისა და კასკადური SBS ბოთლის, ბრილუინის ლაზერის ძალაში. 10 ვტ სიდიდემდე, რაც საფუძველს უყრის მისი გამოყენების გაფართოებას.
ზოგადი შეერთება
უახლესი ცოდნის უწყვეტი გამოკვლევით, ვიწრო ხაზის ლაზერები გახდა შეუცვლელი ინსტრუმენტი სამეცნიერო კვლევებში მათი შესანიშნავი ეფექტურობით, როგორიცაა ლაზერული ინტერფერომეტრი LIGO გრავიტაციული ტალღების გამოვლენისთვის, რომელიც იყენებს ერთ სიხშირის ვიწრო ხაზის სიგანეს.ლაზერულიტალღის სიგრძით 1064 ნმ, როგორც სათესლე წყარო, და თესლის სინათლის ხაზის სიგანე 5 კჰც-ის ფარგლებშია. გარდა ამისა, ვიწრო სიგანის ლაზერები ტალღის სიგრძის რეგულირებით და რეჟიმის გარეშე ნახტომით ასევე აჩვენებენ გამოყენების დიდ პოტენციალს, განსაკუთრებით თანმიმდევრულ კომუნიკაციებში, რომლებიც სრულყოფილად აკმაყოფილებენ ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირების (WDM) ან სიხშირის გაყოფის მულტიპლექსირების (FDM) საჭიროებებს ტალღის სიგრძეზე (ან სიხშირეზე). ) რეგულირებადობა და, სავარაუდოდ, გახდება მობილური კომუნიკაციების შემდეგი თაობის ძირითადი მოწყობილობა.
მომავალში, ლაზერული მასალებისა და დამუშავების ტექნოლოგიის ინოვაცია ხელს შეუწყობს ლაზერული ხაზის სიგანის შეკუმშვას, სიხშირის სტაბილურობის გაუმჯობესებას, ტალღის სიგრძის დიაპაზონის გაფართოებას და სიმძლავრის გაუმჯობესებას, რაც გზას გაუხსნის ადამიანის მიერ უცნობი სამყაროს შესწავლას.