Androany dia hampiditra laser "monochromatic" isika amin'ny laser extreme - tery linewidth. Ny fipoirany dia mameno ny banga amin'ny sehatra fampiharana maro amin'ny laser, ary tato anatin'ny taona vitsivitsy dia be mpampiasa amin'ny fisavana onja gravitational, liDAR, fizarana sensing, fifandraisana optika mifamatotra haingana sy sehatra hafa, izay "misiona" izay tsy azo atao. vita tamin'ny fanatsarana ny herin'ny laser ihany.
Inona no atao hoe laser linewidth tery?
Ny teny hoe "sakan'ny tsipika" dia manondro ny sakan'ny tsipika amin'ny laser amin'ny sehatra matetika, izay matetika no isaina amin'ny lafiny antsasaky ny sakan'ny spektrum (FWHM). Ny linewidth dia voakasika indrindra amin'ny taratra mientanentana amin'ny atoma na ion, ny tabataba, ny fihovitrovitra mekanika ny resonator, ny jitter ny mari-pana ary ny antony ivelany hafa. Ny kely kokoa ny sandan'ny tsipika sakan'ny, ny ambony ny fahadiovana ny spectrum, izany hoe, ny tsara kokoa ny monochromaticity ny laser. Ny laser manana toetra toy izany dia matetika manana tabataba kely na tabataba matetika ary kely dia kely ny tabataba mahery vaika. Amin'izany fotoana izany, ny kely kokoa ny sandan'ny sakan'ny laser amin'ny laser, ny matanjaka kokoa ny firindrana mifanaraka amin'izany, izay miseho amin'ny halavan'ny firindrana lava be.
Fanatanterahana sy fampiharana ny laser linewidth tery
Voafetra amin'ny alàlan'ny halalin'ny tombony azo avy amin'ny akora miasa amin'ny laser, dia saika tsy azo atao ny mahatsapa mivantana ny fivoahan'ny laser linewidth tery amin'ny alàlan'ny fiankinan-doha amin'ny oscillator nentim-paharazana. Mba hahatsapana ny fiasan'ny laser linewidth tery, matetika dia ilaina ny mampiasa sivana, grating ary fitaovana hafa mba hamerana na hisafidy ny modulus longitudinal ao amin'ny spektrum tombony, hampitombo ny fahasamihafan'ny tombom-barotra eo amin'ny maodely longitudinal, ka misy a vitsivitsy na iray monja longitudinal fomba oscillation ao amin'ny laser resonator. Amin'ity dingana ity dia ilaina matetika ny mifehy ny fiantraikan'ny tabataba amin'ny famoahana laser, ary manamaivana ny fanitarana ny tsipika spectral vokatry ny fihovitrovitra sy ny fiovan'ny hafanana amin'ny tontolo ivelany; Amin'izany fotoana izany, dia azo atambatra ihany koa amin'ny famakafakana ny dingana na ny tabataba matetika spektral hakitroky mba hahatakatra ny loharanon'ny tabataba sy hanatsara ny famolavolana ny tamin'ny laser, mba hahatratrarana vokatra azo antoka amin'ny laser linewidth tery.
Andeha hojerentsika ny fanatanterahana ny fiasan'ny linewidth tery amin'ny sokajy maro samihafa amin'ny laser.
(1)Semiconductor tamin'ny laser
Ny laser semiconductor dia manana tombony amin'ny haben'ny compact, ny fahombiazany, ny fiainana maharitra ary ny tombontsoa ara-toekarena.
Ny resonator optika Fabry-Perot (FP) ampiasaina amin'ny nentim-paharazanalaser semiconductoramin'ny ankapobeny oscillates amin'ny fomba maro-longitudinal, ary ny Output tsipika sakan'ny somary malalaka, noho izany dia ilaina ny mampitombo ny Optical fanehoan-kevitra mba hahazoana ny Output ny tsipika tery sakany.
Ny fanehoan-kevitra voazara (DFB) sy ny fandinihana Bragg Distributed (DBR) dia laser semiconductor feedback optika anatiny. Noho ny haavon'ny grating kely sy ny fifantenana ny halavan'ny onjam-peo tsara, dia mora ny manatratra ny vokatra azo avy amin'ny linewidth tokana. Ny fahasamihafana lehibe eo amin'ireo rafitra roa ireo dia ny toeran'ny makarakara: ny rafitra DFB matetika dia mizara ny firafitry ny bragg grating manerana ny resonator, ary ny resonator amin'ny DBR dia matetika ahitana ny rafi-pandrefesana fisaintsainana sy ny faritra mahazo miditra amin'ny ny ambonin`ny farany. Ho fanampin'izany, ny laser DFB dia mampiasa makarakara mipetaka miaraka amin'ny fifanoheran'ny fanondroana refractive ambany sy ny taratra ambany. Ny laser DBR dia mampiasa makarakara ety ambonin'ny tany miaraka amin'ny fifanoherana fanondroana refractive avo sy taratra avo. Ireo rafitra roa ireo dia manana spektral malalaka malalaka ary afaka manatanteraka ny halavan'ny onjam-pandrefesana tsy misy mitsambikina amin'ny salan'isa nanometer vitsivitsy, izay misy ny laser DBR manana fandrefesana midadasika kokoa noho nyDFB laser. Ankoatr'izay, ny teknolojia fanehoan-kevitra optika ivelany ivelany, izay mampiasa singa optika ivelany mba hamerenana ny hazavana mivoaka amin'ny chip laser semiconductor ary mifidy ny matetika, dia afaka mahatsapa ny fiasan'ny linewidth tery amin'ny laser semiconductor.
(2) Fibre laser
Ny laser fibre dia manana fahombiazana amin'ny fiovam-po paompy avo lenta, kalitao avo lenta ary fahombiazana avo lenta, izay lohahevitra fikarohana mafana amin'ny sehatry ny laser. Ao anatin'ny tontolon'ny vanim-potoanan'ny fampahalalam-baovao, ny laser fibre dia mifanaraka tsara amin'ny rafi-pifandraisana fibre optika ankehitriny eny an-tsena. Ny laser fibre matetika amin'ny tombony amin'ny sakan'ny tsipika tery, ny tabataba ambany ary ny firindrana tsara dia lasa iray amin'ireo toromarika manan-danja amin'ny fivoarany.
Single longitudinal fomba fandidiana no fototry ny fibre tamin'ny laser mba hahatratra tery tsipika-sakan'ny Output, matetika araka ny firafitry ny resonator ny tokan-tena matetika fibre tamin'ny laser azo zaraina ho DFB karazana, DBR karazana sy ny peratra karazana. Anisan'izany, ny fitsipiky ny fiasan'ny DFB sy DBR tokana fibre laser dia mitovy amin'ny DFB sy DBR semiconductor laser.
Araka ny aseho ao amin'ny sary 1, DFB fibre tamin'ny laser dia ny manoratra nizara Bragg grating ao amin'ny fibre. Satria ny halavan'ny onjam-miasa amin'ny oscillator dia misy fiantraikany amin'ny vanim-potoana fibre, ny fomba longitudinal dia azo voafantina amin'ny alàlan'ny fanehoan-kevitra mizara amin'ny grating. Ny laser resonator ny DBR tamin'ny laser dia matetika miforona amin'ny mpivady ny fibre Bragg gratings, ary ny tokan-tena longitudinal fomba no tena voafantina amin'ny tarika tery sy ambany reflectivity fibre Bragg gratings. Na izany aza, noho ny resonator lavany, ny rafitra sarotra ary ny tsy fisian'ny rafitra fanavakavahana matetika matetika, ny lavaka miendrika peratra dia mora amin'ny fomba mitsambikina, ary sarotra ny miasa amin'ny fomba maharitra maharitra mandritra ny fotoana maharitra.
Figure 1, Rafitra tsipika roa mahazatra amin'ny matetika tokanatamin'ny laser fibre
Fotoana fandefasana: Nov-27-2023