Androany, hampiditra laser "monochromatic" amin'ny faran'izay tery isika - laser misy savaivony tery. Ny fipoiran'izy io dia mameno ny banga amin'ny sehatra fampiharana laser maro, ary tato anatin'ny taona vitsivitsy dia nampiasaina betsaka tamin'ny fitadiavana onja gravitational, liDAR, distributed sensing, fifandraisana optika coherent haingam-pandeha sy sehatra hafa, izay "iraka" izay tsy azo tanterahina amin'ny alàlan'ny fanatsarana ny herin'ny laser ihany.
Inona no atao hoe laser misy sakany tery?
Ny hoe "sakany tsipika" dia manondro ny sakany tsipika spektralin'ny laser ao amin'ny sehatry ny matetika, izay matetika refesina amin'ny sakany feno antsasaky ny tampon'ny spektra (FWHM). Ny sakany tsipika dia voakasiky ny taratra tampoka avy amin'ny atôma na iôna mientanentana, ny tabataba dingana, ny hovitrovitra mekanika amin'ny resonator, ny fiovaovan'ny mari-pana ary ny anton-javatra ivelany hafa. Arakaraka ny maha kely ny sandan'ny sakany tsipika no maha avo ny fahadiovan'ny spektra, izany hoe, tsara kokoa ny monochromaticity an'ny laser. Ny laser manana toetra toy izany dia mazàna manana tabataba dingana na matetika kely dia kely ary tabataba hamafin'ny fifandraisana kely dia kely. Mandritra izany fotoana izany, arakaraka ny maha kely ny sandan'ny sakany linear an'ny laser no maha matanjaka ny coherence mifanaraka amin'izany, izay miseho ho halavan'ny coherence lava be.
Fampiharana sy fanatanterahana ny laser tery linewidth
Voafetra amin'ny sakany mivelatra avy amin'ny singa miasa amin'ny laser, ka saika tsy azo atao ny mahazo mivantana ny vokatra avy amin'ny laser sakany mivelatra amin'ny alàlan'ny oscillator nentim-paharazana. Mba hahatanteraka ny fiasan'ny laser sakany mivelatra, dia matetika ilaina ny mampiasa sivana, harato ary fitaovana hafa mba hamerana na hisafidianana ny modulus longitudinal ao amin'ny spectrum gain, hampitombo ny fahasamihafan'ny gain net eo amin'ny fomba longitudinal, mba hisy oscillation longitudinal mode vitsivitsy na iray monja ao amin'ny resonator laser. Amin'ity dingana ity, matetika ilaina ny mifehy ny fiantraikan'ny tabataba amin'ny vokatra laser, ary mampihena ny fivelaran'ny tsipika spectral vokatry ny fiovan'ny hovitrovitra sy ny mari-pana amin'ny tontolo ivelany; Mandritra izany fotoana izany, dia azo ampiarahina amin'ny famakafakana ny hakitroky ny spectral phase na frequency mba hahatakarana ny loharanon'ny tabataba sy hanatsarana ny famolavolana ny laser, mba hahazoana vokatra marin-toerana amin'ny laser sakany mivelatra.
Andeha hojerentsika ny fampiharana ny sakan'ny tsipika tery amin'ny sokajy laser samihafa.
Ny laser semiconductor dia manana tombony amin'ny habeny kely, fahombiazana avo, androm-piainana lava ary tombony ara-toekarena.
Ny resonator optika Fabry-Perot (FP) ampiasaina amin'ny fomba nentim-paharazanalaser semiconductoramin'ny ankapobeny dia mihozongozona amin'ny fomba maro-longitudinal, ary somary malalaka ny sakany amin'ny tsipika famoahana, noho izany dia ilaina ny mampitombo ny valin-kafatra optika mba hahazoana ny vokatra amin'ny sakany tery.
Ny "Distributed feedback" (DFB) sy ny "Distributed Bragg reflection" (DBR) dia laser semiconductor "internal optical feedback". Noho ny elanelan'ny "grating pitch" kely sy ny fifantenana tsara ny halavan'ny onjam-peo, dia mora ny mahazo "linewidth output" tery sy maharitra amin'ny "single-frequency". Ny fahasamihafana lehibe eo amin'ireo rafitra roa ireo dia ny toerana misy ny "grating": ny rafitra DFB dia mazàna mizara ny rafitra "periodic" an'ny "grating" Bragg manerana ny "resonator", ary ny "resonator" an'ny DBR dia mazàna ahitana ny rafitra "grating" taratra sy ny faritra "gain" tafiditra ao amin'ny "end surface". Ankoatra izany, ny laser DFB dia mampiasa "gratings" tafiditra miaraka amin'ny "refractive index contrast" ambany sy ny "refractive activity" ambany. Ny laser DBR dia mampiasa "gratings" ambonin'ny "surface" miaraka amin'ny "refractive index contrast" avo lenta sy ny "refractive activity". Samy manana elanelana "free spectral" malalaka ireo rafitra roa ireo ary afaka manao "wavelength tuning" tsy misy "mode fitsambikinana" ao anatin'ny elanelana nanometera vitsivitsy, izay misy elanelana "tuning" midadasika kokoa noho ny laser DBR.Laser DFBAnkoatra izany, ny teknolojia feedback optika amin'ny lavaka ivelany, izay mampiasa singa optika ivelany mba hampita ny hazavana mivoaka avy amin'ny puce laser semiconductor ary hifantina ny matetika, dia afaka manatanteraka ny fiasan'ny linewidth tery amin'ny laser semiconductor ihany koa.
(2) Laser fibre
Manana fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po amin'ny paompy, kalitao tsara amin'ny taratra ary fahombiazan'ny fampifandraisana avo lenta ny laser fibre, izay lohahevitra mafana amin'ny fikarohana eo amin'ny sehatry ny laser. Ao anatin'ny vanim-potoanan'ny fampahalalana, mifanaraka tsara amin'ny rafitra fifandraisana fibre optika ankehitriny eny an-tsena ny laser fibre. Ny laser fibre tokana misy tombony amin'ny sakany tsipika tery, tabataba ambany ary fifandanjana tsara dia lasa iray amin'ireo lalana manan-danja amin'ny fivoarany.
Ny fiasan'ny laser fibre amin'ny fomba longitudinal tokana no fototry ny vokatra tery amin'ny sakany, matetika araka ny firafitry ny resonator, ny laser fibre amin'ny matetika tokana dia azo zaraina ho karazana DFB, karazana DBR ary karazana peratra. Anisan'izany, ny fitsipiky ny fiasan'ny laser fibre amin'ny matetika tokana DFB sy DBR dia mitovy amin'ny an'ny laser semiconductor DFB sy DBR.
Araka ny aseho amin'ny Sary 1, ny laser fibre DFB dia manoratra ny grating Bragg mizara ao anaty fibre. Satria ny halavan'ny onjam-piasan'ny oscillator dia voakasiky ny fe-potoanan'ny fibre, ny fomba longitudinal dia azo fidina amin'ny alàlan'ny feedback mizara amin'ny grating. Ny resonator laser an'ny laser DBR dia matetika voaforon'ny grating Bragg fibre roa, ary ny fomba longitudinal tokana dia fidina indrindra amin'ny grating Bragg fibre tarika tery sy ambany taratra. Na izany aza, noho ny resonator lava, ny rafitra sarotra ary ny tsy fahampian'ny mekanisma fanavahana matetika mahomby, ny lavaka miendrika peratra dia mora mitsambikina mode, ary sarotra ny miasa mafy amin'ny fomba longitudinal tsy miovaova mandritra ny fotoana maharitra.
Sary 1, Rafitra lineary mahazatra roa amin'ny fatran'ny tokanalaser fibre
Fotoana fandefasana: 27 Novambra 2023