Keskeny vonalszélességű lézertechnika második rész
1960-ban a világ első Ruby lézer szilárdtest lézer volt, amelyet nagy teljesítményű energia és szélesebb hullámhosszúság jellemez. A szilárdtest lézer egyedi térbeli szerkezete rugalmasabbá teszi a keskeny vonalszélesség kimenetének megtervezését. Jelenleg a megvalósított fő módszerek közé tartozik a rövid üreg módszer, az egyirányú gyűrűs üreg módszer, az intrakavitációs standard módszer, a torziós inga üzemmód üregének módszere, a Bange Bragg-rács és a vetőmag-befecskendezési módszer.
A 7. ábra számos tipikus egyszemélyes üzemmódú szilárdtest lézer szerkezetét mutatja.
A 7. ábra (a) ábra az egy hosszanti üzemmód-szelekció működési alapelvet mutatja a szavazaton belüli FP standard alapján, azaz a standard keskeny vonalszélesség-átviteli spektrumát más hosszirányú módok veszteségének növelésére használják, hogy más hosszanti módokat kiszűrjenek az üzemmód-verseny folyamatában, hogy az egyetlen hosszanti üzemmód működését elérjék. Ezenkívül egy bizonyos hullámhossz -hangolási kimeneti tartomány megszerezhető az FP standard szögének és hőmérsékletének szabályozásával, valamint a hosszanti üzemmód intervallum megváltoztatásával. FÜGE. A 7. cikk (b) és (c) mutatja a nem sík gyűrűs oszcillátor (NPRO) és a torziós inga üzemmód üreg módszerét, amelyet egy hosszanti üzemmód kimenetének eléréséhez használnak. A működő alapelv az, hogy a gerendát egyetlen irányba terjedjenek a rezonátorban, hatékonyan kiküszöbölik a fordított részecskék számának egyenetlen térbeli eloszlását a szokásos állóhullám -üregben, és így elkerülik a térbeli lyuk égési hatásának hatását, hogy egyetlen longitudinális üzemmód kimenetet érjenek el. A tömeges Bragg-rács (VBG) üzemmód kiválasztásának elve hasonló a félvezető és a szálas keskeny vonalszélességű lézerekhez, azaz a VBG szűrő elemként történő felhasználásával, annak jó spektrális szelektivitása és a szögválasztás alapján, az oszcillátor egy adott hullámhosszon vagy sávban oszcillál, a 7. ábra (D) ábrán látható.
Ugyanakkor számos hosszanti üzemmód -szelekciós módszer kombinálható a hosszirányú üzemmód -kiválasztási pontosság javításának, a vonalszélesség szűkítésének továbbításának vagy az üzemmód verseny intenzitásának növelésének a nemlineáris frekvencia -átalakulás és más eszközök bevezetésével, és bővítse a lézer kimeneti hullámhosszát, miközben szűk vonalon működik, amelyet nehéz elvégezni, amelyet nehéz megtenni, amelyet nehéz megtenni, amelyet nehéz megtenni, amelyet nehéz elvégezni, amelyet nehéz elvégezni, amelyet nehéz elvégezni, amelyet nehéz elvégezni.félvezető lézerésszálas lézerek.
(4) Brillouin lézer
A Brillouin lézer stimulált Brillouin -szórás (SBS) hatásain alapul, hogy alacsony zajt, keskeny vonalszélességű kimeneti technológiát érjen el, alapelve a fotonon és a belső akusztikus mező kölcsönhatásán keresztül történik, hogy a Stokes fotonok bizonyos frekvenciaváltását hozzák létre, és folyamatosan amplifikálódnak a nyereség sávszélességén belül.
A 8. ábra az SBS átalakításának szintdiagramját és a Brillouin lézer alapszerkezetét mutatja.
Az akusztikus mező alacsony rezgési frekvenciája miatt az anyag brillouin frekvenciaváltása általában csak 0,1-2 cm-1, tehát a 1064 nm-es lézernél a szivattyú fényében a Stokes hullámhossza gyakran csak körülbelül 1064,01 nm, de ez azt is jelenti, hogy kvantumkonverzió hatékonysága rendkívül magas (az elméletben 99,99% -ig). Ezen túlmenően, mivel a közeg Brillouin nyereségének vonalszélessége általában csak az MHz-GHZ sorrendjéből fakad (a szilárd tápközeg Brillouin nyereségének vonalszélessége csak kb. A vonal szélessége több nagyságrendű, keskenyebb, mint a szivattyú vonal szélessége. Jelenleg a Brillouin Laser kutatási hotspotmá vált a Photonics mezőben, és számos jelentés készült a Hz és a Sub-HZ sorrendjéről a rendkívül keskeny vonalszélesség kimenetéről.
Az utóbbi években a hullámvezetőszerkezetű Brillouin -eszközök kialakultak a területenmikrohullámú fotonika, és gyorsan fejlődik a miniatürizálás, a magas integráció és a nagyobb felbontás irányában. Ezenkívül az új kristályanyagokon, például a Diamond-on alapuló, a térfutó Brillouin lézer az elmúlt két évben is belépett az emberek jövőképébe, az innovatív áttörés a hullámvezetőszerkezet erejében és a Cascade SBS szűk keresztmetszetében, a Brillouin lézer teljesítményének 10 órás nagyságrendjére, az alapok alkalmazásának alapjául szolgált.
Általános csomópont
Az élvonalbeli ismeretek folyamatos feltárásával a keskeny vonalszélességű lézerek nélkülözhetetlen eszközévé váltak a tudományos kutatásban, kiváló teljesítményükkel, például a lézer-interferométer LIGO-val a gravitációs hullámdetektáláshoz, amely egy-frekvenciájú keskeny vonalszélességet használ.lézer1064 nm hullámhosszon vetőmag -forrásként, és a vetőmag vonalszélessége 5 kHz -en belül van. Ezenkívül a keskeny szélességű lézerek, amelyek hullámhosszúságúak, és a nem üzemmódú ugrás nélkül, szintén nagyszerű alkalmazási potenciált mutatnak, különösen a koherens kommunikációban, amely tökéletesen megfelel a hullámhosszú multiplexelés (WDM) vagy a frekvenciaosztály multiplexálásának (FDM) igényeinek, és várhatóan a mobil kommunikációs technológia következő generációjának fő eszközévé válik.
A jövőben a lézeranyagok és a feldolgozási technológia innovációja tovább elősegíti a lézer vonalszélesség tömörítését, a frekvencia stabilitásának javulását, a hullámhossz -tartomány bővítését és az erő javulását, előkészítve az utat az ismeretlen világ emberi feltárásához.
A postai idő: november-29-2023