An-diugh, bheir sinn a-steach leusair “monochromatic” don fhìor leusair loidhne-loidhne cumhang.Tha an nochdadh aige a’ lìonadh nam beàrnan ann an iomadh raon tagraidh de leusair, agus anns na bliadhnachan mu dheireadh chaidh a chleachdadh gu farsaing ann an lorg tonn grabhataidh, liDAR, mothachadh sgaoilte, conaltradh optigeach ciallach àrd-astar agus raointean eile, a tha na “mhisean” nach urrainn a bhith. air a chrìochnachadh a-mhàin le bhith a 'leasachadh cumhachd laser.
Dè a th’ ann an leusair lìnigeadh cumhang?
Tha an teirm “leud loidhne” a ’toirt iomradh air leud loidhne speactram an leusair anns an raon tricead, a tha mar as trice air a thomhas a thaobh leud làn leth-mhullach an speactram (FWHM).Tha buaidh mhòr aig an loidhne-loidhne air rèididheachd gun spionnadh ann an dadaman no ianan togarrach, fuaim ìre, crathadh meacanaigeach an resonator, jitter teodhachd agus factaran taobh a-muigh eile.Mar as lugha luach leud na loidhne, is ann as àirde purrachd an speactram, is e sin, is ann as fheàrr a bhios monochromaticity an leusair.Mar as trice chan eil ach glè bheag de fhuaim ìre no tricead aig lasers le feartan mar sin agus glè bheag de dh’ fhuaim coimeasach dian.Aig an aon àm, mar as lugha luach leud loidhneach an leusair, is ann as làidire a bhios an co-leanailteachd co-fhreagarrach, a tha air a nochdadh mar fhad co-leanailteachd fìor fhada.
Dèanamh agus cur an sàs leusair sreathach cumhang
Air a chuingealachadh leis a ’bhuannachd gnèitheach de stuth obrach an leusair, tha e cha mhòr do-dhèanta toradh an leusair linewidth cumhang a thoirt gu buil gu dìreach le bhith an urra ris an oscillator traidiseanta fhèin.Gus obrachadh leusair linewidth cumhang a thoirt gu buil, mar as trice feumar sìoltachain, grating agus innealan eile a chleachdadh gus am modulus fad-ùine anns an speactram buannachd a chuingealachadh no a thaghadh, àrdachadh air an eadar-dhealachadh buannachd lom eadar na modhan fad-ùine, gus am bi a glè bheag no eadhon aon oscillation modh fad-ùine anns an resonator laser.Anns a 'phròiseas seo, gu tric feumar smachd a chumail air buaidh fuaim air toradh leusair, agus lùghdachadh a dhèanamh air leudachadh loidhnichean speactram air adhbhrachadh le crathadh agus atharrachaidhean teothachd san àrainneachd a-muigh;Aig an aon àm, faodaidh e cuideachd a bhith air a chur còmhla ri mion-sgrùdadh air ìre no tricead fuaim dùmhlachd speactram gus tuigse fhaighinn air an tùs fuaim agus a 'leasachadh dealbhadh an leusair, gus coileanadh seasmhach toradh an leusair sreathach cumhang.
Bheir sinn sùil air coileanadh obrachadh loidhne-loidhne cumhang de ghrunn roinnean eadar-dhealaichte de lasers.
Tha buannachdan aig lasers semiconductor bho mheud teann, àrd-èifeachdas, beatha fhada agus buannachdan eaconamach.
An resonator optigeach Fabry-Perot (FP) air a chleachdadh ann an traidiseantalasers semiconductormar as trice oscillates ann am modh ioma-fhad, agus tha leud an loidhne toraidh gu ìre mhath farsaing, agus mar sin feumar fios air ais optigeach a mheudachadh gus toradh leud loidhne cumhang fhaighinn.
Tha fios air ais air a chuairteachadh (DFB) agus meòrachadh Bragg air a chuairteachadh (DBR) nan dà leusair leth-chonnsair fios-air-ais optigeach àbhaisteach.Mar thoradh air a’ phàirce grating beag agus deagh roghainn tonn-tonn, tha e furasta toradh sreathach caol aon-tricead seasmhach a choileanadh.Is e am prìomh eadar-dhealachadh eadar an dà structar suidheachadh an grating: mar as trice bidh structar DFB a’ cuairteachadh structar ràitheil an grating Bragg air feadh an resonator, agus mar as trice bidh resonator an DBR air a dhèanamh suas den structar grating meòrachaidh agus an roinn buannachd fhilleadh a-steach. an uachdar deiridh.A bharrachd air an sin, bidh leusairean DFB a’ cleachdadh gràinean freumhaichte le iomsgaradh clàr-amais ìosal agus faileas ìosal.Bidh lasers DBR a’ cleachdadh gràinean uachdar le iomsgaradh clàr-amais àrd ath-bheòthail agus faileasachd àrd.Tha raon speactram mòr an-asgaidh aig an dà structar agus faodaidh iad gleusadh tonn-tonn a dhèanamh gun leum modh anns an raon de ghrunn nanometers, far a bheil raon gleusaidh nas fharsainge aig an leusair DBR na anDFB leusair.A bharrachd air an sin, faodaidh an teicneòlas fios-air-ais optigeach cavity taobh a-muigh, a bhios a’ cleachdadh eileamaidean optigeach taobh a-muigh gus fios air ais a thoirt air ais bhon t-solas a-mach den chip laser semiconductor agus an tricead a thaghadh, cuideachd obrachadh loidhne-loidhne cumhang an leusair semiconductor a thoirt gu buil.
(2) Fiber leusair
Tha èifeachdas tionndaidh pumpa àrd aig lasers fiber, càileachd giùlan math agus èifeachdas ceangail àrd, a tha nan cuspairean rannsachaidh teth ann an raon laser.Ann an co-theacsa na h-aois fiosrachaidh, tha co-chòrdalachd math aig lasers fiber leis na siostaman conaltraidh snàithleach optigeach gnàthach sa mhargaidh.Tha an leusair snàithleach aon-tricead le buannachdan leud loidhne cumhang, fuaim ìosal agus deagh cho-leanailteachd air fàs gu bhith mar aon de na stiùiridhean cudromach airson a leasachadh.
Is e obrachadh modh fad-ùine singilte cridhe laser snàithleach gus toradh leud loidhne cumhang a choileanadh, mar as trice a rèir structar an resonator de leusair snàithleach aon tricead faodar a roinn ann an seòrsa DFB, seòrsa DBR agus seòrsa fàinne.Nam measg, tha prionnsapal obrach lasers snàithleach aon-tricead DFB agus DBR coltach ris an fhear aig lasers semiconductor DFB agus DBR.
Mar a chithear ann am Figear 1, is e leusair snàithleach DFB a bhith a’ sgrìobhadh sgrìobadh Bragg a-steach don t-snàithleach.Leis gu bheil an ùine fiber a ’toirt buaidh air tonn-tonn obrach an oscillator, faodar am modh fad-ùine a thaghadh tro fhios air ais sgaoilte an grating.Mar as trice bidh an resonator laser de leusair DBR air a chruthachadh le paidhir de snàithleach Bragg gratings, agus tha am modh fad-ùine singilte air a thaghadh sa mhòr-chuid le còmhlan cumhang agus snàithleach meòrachaidh ìosal Bragg gratings.Ach, air sgàth cho fada ‘s a tha an resonator, structar iom-fhillte agus dìth uidheamachd leth-bhreith tricead èifeachdach, tha cuas cumadh fàinne buailteach do hopadh modh, agus tha e duilich obrachadh gu seasmhach ann am modh fad-ùine seasmhach airson ùine mhòr.
Figear 1, Dà structar sreathach àbhaisteach de aon triceadlasers fiber
Ùine puist: Samhain-27-2023