Бұл не?тар сызықтық ендік лазер?
Тар сызықтық енді лазер, «сызықтық ені» термині спектрлік сызықтық енін білдіреділазержиілік аймағында, ол әдетте спектрдің жартылай шыңының толық ені (FWHM) арқылы сандық түрде анықталады. Сызық еніне негізінен қозған атомдардың немесе иондардың өздігінен сәулеленуі, фазалық шу, резонатордың механикалық дірілі, температуралық діріл және басқа да сыртқы факторлар әсер етеді. Сызық енінің мәні неғұрлым аз болса, спектрдің тазалығы соғұрлым жоғары болады, яғни лазердің монохроматикалықтығы соғұрлым жақсы болады. Мұндай сипаттамалары бар лазерлерде әдетте фазалық немесе жиілік шуы өте аз және салыстырмалы қарқындылық шуы өте аз болады. Сонымен қатар, лазердің сызықтық ені неғұрлым аз болса, сәйкес когеренттілік соғұрлым күшті болады, ол өте ұзын когеренттілік ұзындығы ретінде көрінеді.
Тар сызықтық енді лазерді енгізу және қолдану
Лазердің жұмыс затының ішкі күшейту сызықтық енімен шектелгендіктен, дәстүрлі осциллятордың өзіне сүйене отырып, тар сызықтық ен лазерінің шығысын тікелей жүзеге асыру мүмкін емес дерлік. Тар сызықтық ен лазерінің жұмысын жүзеге асыру үшін, әдетте, күшейту спектріндегі бойлық модульді шектеу немесе таңдау, бойлық режимдер арасындағы таза күшейту айырмашылығын арттыру үшін сүзгілерді, торларды және басқа құрылғыларды пайдалану қажет, осылайша лазер резонаторында бірнеше немесе тіпті бір ғана бойлық режим тербелісі болады. Бұл процесте лазер шығысына шудың әсерін бақылау және сыртқы ортаның діріл мен температураның өзгеруінен туындаған спектрлік сызықтардың кеңеюін азайту қажет; Сонымен қатар, оны шу көзін түсіну және тар сызықтық ен лазерінің тұрақты шығысына қол жеткізу үшін лазердің дизайнын оңтайландыру үшін фазалық немесе жиілік шу спектрлік тығыздығын талдаумен біріктіруге болады.
Бірнеше түрлі санаттағы лазерлердің тар сызықтық ендік жұмысын жүзеге асыруды қарастырайық.
Жартылай өткізгіш лазерлердің артықшылықтары: ықшам өлшем, жоғары тиімділік, ұзақ қызмет ету мерзімі және экономикалық пайда.
Дәстүрлі түрде қолданылатын Фабри-Перо (FP) оптикалық резонаторыжартылай өткізгіш лазерлерәдетте көп бойлық режимде тербеледі, ал шығыс сызығының ені салыстырмалы түрде кең, сондықтан тар сызық енінің шығысын алу үшін оптикалық кері байланысты арттыру қажет.
Таратылған кері байланыс (DFB лазері) және таратылған Брэгг шағылысу (DBR) - екі типтік ішкі оптикалық кері байланыс жартылай өткізгіш лазерлері. Кішкентай тор қадамы және жақсы толқын ұзындығының селективтілігіне байланысты тұрақты бір жиілікті тар сызықтық ендік шығысына қол жеткізу оңай. Екі құрылым арасындағы негізгі айырмашылық тордың орналасуы болып табылады: DFB лазерлік құрылымы әдетте Брэгг торының периодтық құрылымын резонатор бойымен таратады, ал DBR резонаторы әдетте шағылысу торының құрылымынан және соңғы бетке біріктірілген күшейту аймағынан тұрады. Сонымен қатар, DFB лазерлері төмен сыну көрсеткішінің контрасты және төмен шағылысу қабілеті бар ендірілген торларды пайдаланады. DBR лазерлері жоғары сыну көрсеткішінің контрасты және жоғары шағылысу қабілеті бар беттік торларды пайдаланады. Екі құрылым да үлкен еркін спектрлік диапазонға ие және бірнеше нанометр диапазонында режим секірісінсіз толқын ұзындығын реттеуді орындай алады, мұнда DBR лазері ... қарағанда кеңірек реттеу диапазонына ие.DFB лазеріСонымен қатар, жартылай өткізгіш лазер чипінің шығатын жарығын кері байланыспен беру және жиілікті таңдау үшін сыртқы оптикалық элементтерді пайдаланатын сыртқы қуыс оптикалық кері байланыс технологиясы жартылай өткізгіш лазердің тар сызықтық енін пайдалануды да жүзеге асыра алады.
(2) Талшықты лазерлер
Талшықты лазерлер жоғары сорғы түрлендіру тиімділігіне, жақсы сәуле сапасына және жоғары байланыс тиімділігіне ие, бұл лазер саласындағы өзекті зерттеу тақырыптары болып табылады. Ақпараттық ғасыр жағдайында талшықты лазерлер нарықтағы қазіргі оптикалық талшықты байланыс жүйелерімен жақсы үйлесімділікке ие. Тар сызық ені, төмен шу және жақсы когеренттілік артықшылықтары бар бір жиілікті талшықты лазер оны дамытудың маңызды бағыттарының біріне айналды.
Бір бойлық режимдегі жұмыс талшықты лазердің негізгі бөлігі болып табылады, ол тар сызықтық ендік шығысына қол жеткізуге мүмкіндік береді, әдетте резонатордың құрылымына сәйкес бір жиілікті талшықты лазерді DFB типіне, DBR типіне және сақина типіне бөлуге болады. Олардың ішінде DFB лазері мен DBR бір жиілікті талшықты лазерлерінің жұмыс принципі DFB және DBR жартылай өткізгіш лазерлеріне ұқсас.
1960 жылы әлемдегі алғашқы лағыл лазер жоғары шығыс энергиясымен және кең толқын ұзындығымен сипатталатын қатты денелі лазер болды. Қатты денелі лазердің бірегей кеңістіктік құрылымы оны тар сызықтық ендік шығысын жобалауда икемді етеді. Қазіргі уақытта енгізілген негізгі әдістерге қысқа қуыс әдісі, бір жақты сақиналы қуыс әдісі, қуысішілік стандартты әдіс, бұралу маятник режиміндегі қуыс әдісі, көлемдік Брэгг торы әдісі және тұқым себу әдісі жатады.
Жарияланған уақыты: 03.06.2025