ვიწრო ხაზის ლაზერული ტექნოლოგია ნაწილი ორი

ვიწრო ხაზის ლაზერული ტექნოლოგია ნაწილი ორი

(3)მყარი მდგომარეობის ლაზერი

1960 წელს, მსოფლიოში პირველი რუბი ლაზერი იყო მყარი მდგომარეობის ლაზერი, რომელსაც ახასიათებს მაღალი გამომავალი ენერგია და ტალღის ფართო დაფარვა. მყარი მდგომარეობის ლაზერის უნიკალური სივრცითი სტრუქტურა მას უფრო მოქნილს ხდის ვიწრო ხაზის გამომუშავების დიზაინში. დღეისათვის, განხორციელებული ძირითადი მეთოდები მოიცავს მოკლე ღრუს მეთოდს, ცალმხრივი რგოლის ღრუს მეთოდს, ინტრაკავიტაციის სტანდარტულ მეთოდს, ტორსიონის გულსაკიდი რეჟიმის ღრუს მეთოდს, მოცულობის ბრაგის გრაციის მეთოდს და თესლის ინექციის მეთოდს.

სურათი 7 გვიჩვენებს რამდენიმე ტიპიური ერთსაფეხურიანი რეჟიმის მყარი მდგომარეობის ლაზერის სტრუქტურას.

დიაგრამა 7 (ა) გვიჩვენებს ერთჯერადი გრძივი რეჟიმის შერჩევის სამუშაო პრინციპს, რომელიც დაფუძნებულია CAVITY FP სტანდარტის საფუძველზე, ანუ სტანდარტის ვიწრო ხაზის გადაცემის სპექტრი გამოიყენება სხვა გრძივი რეჟიმების დაკარგვის გასაზრდელად, ისე, რომ სხვა გრძივი რეჟიმები გაფილტრული იქნას რეჟიმის კონკურენციის პროცესში მათი მცირე გადაცემის გამო, ასე რომ მიაღწიოს მარტოხელა ოპერაციას. გარდა ამისა, ტალღის სიგრძის გასწორების გამომუშავების გარკვეული დიაპაზონის მიღება შესაძლებელია FP სტანდარტის კუთხის და ტემპერატურის კონტროლით და გრძივი რეჟიმის ინტერვალის შეცვლით. ნახ. 7 (ბ) და (გ) აჩვენეთ არასამთავრობო პლანარული რგოლის ოსცილატორი (NPRO) და ტორსიული გულსაკიდი რეჟიმის ღრუს მეთოდი, რომელიც გამოიყენება ერთი გრძივი რეჟიმის გამომუშავების მისაღებად. სამუშაო პრინციპია სხივის გამრავლება რეზონატორში ერთი მიმართულებით, ეფექტურად აღმოფხვრას შეცვალოს ნაწილაკების რაოდენობის არათანაბარი სივრცითი განაწილება ჩვეულებრივი მდგარი ტალღის ღრუში და, ამრიგად, თავიდან აიცილოს სივრცითი ხვრელის წვის ეფექტის გავლენა, რათა მიაღწიოს ერთ გრძივი რეჟიმს. ნაყარი Bragg Grating (VBG) რეჟიმის შერჩევის პრინციპი მსგავსია ნახევარგამტარული და ბოჭკოვანი ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერებით, რომელიც უფრო ადრე იყო ნახსენები, ანუ VBG, როგორც ფილტრის ელემენტის გამოყენებით, მისი კარგი სპექტრული სელექციურობისა და კუთხის სელექციურობის საფუძველზე, ოსცილატორის ოსცილატები სპეციფიკური ტალღის სიგრძეზე ან ზოლში, რათა მიაღწიოს ფიგურას 7 (D).
ამავდროულად, გრძივი რეჟიმის შერჩევის რამდენიმე მეთოდი შეიძლება გაერთიანდეს გრძივი რეჟიმის შერჩევის სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, ხაზს უსვამს ხაზს, ან რეჟიმის კონკურენციის ინტენსივობის გაზრდის გზით, არაწრფივი სიხშირის ტრანსფორმაციის და სხვა საშუალებების შემოღებით და ლაზერის გამომავალი ტალღის სიგრძის გაფართოებით, ხოლო ვიწრო ხაზის მოქმედების დროს, რაც რთულია გასაკეთებლადნახევარგამტარული ლაზერიდაბოჭკოვანი ლაზერები.

(4) ბრილუინის ლაზერი

Brillouin ლაზერი დაფუძნებულია სტიმულირებული Brillouin გაფანტვის (SBS) ეფექტზე, რომ მიიღოთ დაბალი ხმაური, ვიწრო ხაზის გამომავალი ტექნოლოგია, მისი პრინციპი არის ფოტონის მეშვეობით და შიდა აკუსტიკური ველის ურთიერთქმედება, რათა წარმოქმნას სტოქსის ფოტონების გარკვეული სიხშირე, და მუდმივად აძლიერებს მომატება სიჩქარეს.

სურათი 8 გვიჩვენებს SBS კონვერტაციის დონის დიაგრამას და ბრილიუინის ლაზერის ძირითადი სტრუქტურა.

აკუსტიკური ველის დაბალი ვიბრაციის სიხშირის გამო, მასალის სიხშირის სიხშირის ცვლა ჩვეულებრივ მხოლოდ 0.1-2 სმ -1, ასე რომ, 1064 ნმ ლაზერით, როგორც ტუმბოს შუქი, წარმოქმნილი სტოქსის ტალღის სიგრძე ხშირად მხოლოდ 1064.01 ნმ არის, მაგრამ ეს ნიშნავს, რომ მისი კვანტური კონვერტაციის ეფექტურობა). გარდა ამისა, იმის გამო, რომ საშუალო მასალის Brillouin- ის მოპოვების ხაზის მოპოვება, ჩვეულებრივ, მხოლოდ MHZ-GHZ- ის ბრძანებით (ზოგიერთი მყარი მედიის Brillouin- ის მოპოვება მხოლოდ 10 MHz არის), ეს გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ლაზერული სამუშაო ნივთიერების მოპოვება 100 გიგაჰისის შემდეგ, რაც აღელვებს. ღრუს, და მისი გამომავალი ხაზის სიგანე არის მასშტაბის რამდენიმე შეკვეთა ვიწრო, ვიდრე ტუმბოს ხაზის სიგანე. დღეისათვის, Brillouin Laser გახდა კვლევის ცხელ წერტილად Photonics სფეროში და ძალიან ბევრი ცნობილია HZ და Sub-HZ ბრძანების შესახებ უკიდურესად ვიწრო ხაზის გამომავალი.

ბოლო წლების განმავლობაში, Brillouin- ის მოწყობილობები, რომელთაც ტალღოვანი სტრუქტურა აქვთ, წარმოიშვა სფეროშიმიკროტალღური ფოტონიკადა სწრაფად ვითარდება მინიატურიზაციის, მაღალი ინტეგრაციის და უფრო მაღალი რეზოლუციის მიმართულებით. გარდა ამისა, Brillouin- ის ლაზერმა, რომელიც დაფუძნებულია ახალ კრისტალურ მასალებზე, როგორიცაა Diamond, ასევე შევიდა ხალხის ხედვა ბოლო ორი წლის განმავლობაში, მისი ინოვაციური მიღწევა ტალღოვანი სტრუქტურის ძალაში და კასკადური SBS Bottleneck, Brillouin Laser- ის სიმძლავრე 10 W- ს მასშტაბით, საფუძველი ჩაუყარა პროგრამას.
ზოგადი კავშირი
უწყვეტი ცოდნის უწყვეტი შესწავლით, ვიწრო ხაზის ლაზერები გახდა შეუცვლელი ინსტრუმენტი სამეცნიერო კვლევაში, მათი შესანიშნავი შესრულებით, მაგალითად, ლაზერული ინტერფერომეტრი ლიგო გრავიტაციული ტალღის გამოვლენისთვის, რომელიც იყენებს ერთჯერადი სიხშირის ვიწრო ხაზს.ლაზერიტალღის სიგრძით 1064 ნმ, როგორც თესლის წყაროს, ხოლო თესლის შუქის ხაზს 5 კჰცჰცტ -ს ფარგლებშია. გარდა ამისა, ვიწრო სიგანე ლაზერები, რომელთაც ტალღის სიგრძე და არა რეჟიმში ნახტომი, ასევე აჩვენებენ გამოყენების დიდ პოტენციალს, განსაკუთრებით თანმიმდევრულ კომუნიკაციებში, რომელსაც შეუძლია სრულყოფილად დააკმაყოფილოს ტალღის სიგრძის სამმართველოს მულტიპლექსირება (WDM) ან სიხშირის განყოფილების მულტიპლექსირება (FDM) ტალღის სიგრძის (ან სიხშირის) ტუნით, და მოსალოდნელია, რომ გახდეს მობილური კომუნიკაციის შემდეგი თაობის ძირითადი მოწყობილობა.
მომავალში, ლაზერული მასალების ინოვაცია და დამუშავების ტექნოლოგია ხელს შეუწყობს ლაზერული ხაზის შეკუმშვას, სიხშირის სტაბილურობის გაუმჯობესებას, ტალღის სიგრძის დიაპაზონის გაფართოებას და ძალაუფლების გაუმჯობესებას, რაც საშუალებას აძლევს გზას უცნობი სამყაროს ადამიანის შესწავლისთვის.