Лазерна технология с тесна ширина на линията част втора
През 1960 г. първият в света рубинен лазер е лазер със твърдо състояние, характеризиращ се с висока изходна енергия и по-широко покритие на дължината на вълната. Уникалната пространствена структура на лазер с твърдо състояние го прави по-гъвкав при дизайна на тесен изход на ширината на линията. Понастоящем приложените основни методи включват метод на къса кухина, метод на еднопосочна кухина на пръстена, стандартен метод на вътрекавита, метод на кухина на торсионния махал, метод на обемна решетка и метод за инжектиране на семена.
Фигура 7 показва структурата на няколко типични единични режим на твърдо състояние на твърдо състояние.
Фигура 7 (а) показва принципа на работа на единичен надлъжен режим на режим въз основа на стандарта за FP на свобода, тоест тесният спектър на предаване на линията на стандарта се използва за увеличаване на загубата на други надлъжни режими, така че други надлъжни режими да се филтрират в процеса на конкуренция на режима поради тяхната малка предаване, така че да се постигне работа с единична продължителна работа в процеса на конкуренция поради тяхната малка предаване, така че да се постигне работа с единична продължителност на режима. В допълнение, определен диапазон на изход на настройка на дължината на вълната може да се получи чрез контролиране на ъгъла и температурата на стандарта FP и промяна на интервала на надлъжния режим. Фиг. 7 (б) и (в) показват непланарния осцилатор на пръстена (NPRO) и метода на кухината на торсионалния махал, използван за получаване на единичен изход на надлъжен режим. Принципът на работа е да се накара лъчът да се разпространява в една посока в резонатора, като ефективно елиминира неравномерното пространствено разпределение на броя на обърнатите частици в обикновената кухина на стояща вълна и по този начин да се избегне влиянието на ефекта на изгаряне на пространствения отвор, за да се постигне един надлъжен режим. Принципът на селекцията на режима на Bragg Bragg (VBG) е подобен на този на полупроводниковите и тесните лазери на ширината на ширината на линията по-рано, тоест, като се използва VBG като елемент на филтър, въз основа на добрата си спектрална селективност и селективността на ъгъла, осцилаторът се колебае при специфична дължина на вълната или лента, за да постигне ролята на селекцията на надлъжния режим, както е показано на фигура 7 (DE).
В същото време няколко метода за подбор на надлъжен режим могат да се комбинират според нуждите за подобряване на точността на подбор на надлъжния режим, допълнително стесняване на широчината на линията или увеличаване на интензивността на конкуренцията на режима чрез въвеждане на нелинейна честотна трансформация и други средства и разширяванеПолупроводник лазериЛазери от влакна.
(4) Brillouin Laser
Brillouin Laser се основава на стимулиран ефект на разсейване на Brillouin (SBS) за получаване на нисък шум, тесна технология за изходна линия на линията, принципът му е чрез фотон и вътрешното взаимодействие на акустичното поле, за да се получи определено честотно изместване на фотоните на Стокс и непрекъснато се усилва в рамките на лентата на усилването.
Фигура 8 показва диаграмата на нивото на преобразуването на SBS и основната структура на лазера Brillouin.
Поради ниската честота на вибрация на акустичното поле, честотното изместване на Brillouin на материала обикновено е само 0,1-2 cm-1, така че с 1064 nm лазер като помпата, генерираната дължина на вълната на Стокс често е само около 1064,01 nm, но това също означава, че неговата ефективност на квантово преобразуване е изключително висока (до 99,99% в теория). In addition, because the Brillouin gain linewidth of the medium is usually only of the order of MHZ-ghz (the Brillouin gain linewidth of some solid media is only about 10 MHz), it is far less than the gain linewidth of the laser working substance of the order of 100 GHz, so, The Stokes excited in Brillouin laser can show obvious spectrum narrowing phenomenon after multiple amplification in the cavity, и ширината на изходната му линия е с няколко порядъка по -тесна от ширината на помпата. Понастоящем Brillouin Laser се превърна в изследователска гореща точка в областта на Photonics и има много доклади за HZ и под-Hz ред на изключително тесен изход на ширината на линията.
През последните години в областта на Brillouin устройства със структура на вълноводМикровълнова фотоникаи се развиват бързо в посока на миниатюризация, висока интеграция и по -висока разделителна способност. В допълнение, лазерът на Brillouin, управляван от космоса, базиран на нови кристални материали като Diamond, също влезе във визията на хората през последните две години, иновативният му пробив в силата на структурата на вълноводството и каскадната SBS Buttleneck, силата на лазера на брилона до 10 W величина, като поставя основата за изтичане на приложението му.
Общ кръстовище
С непрекъснатото изследване на авангардни знания, лазерите с тесна линия на линията са се превърнали в незаменим инструмент в научните изследвания с отличните си показатели, като лазерния интерферометър за откриване на гравитационна вълна, който използва тесна ширина на линията с една честотна линияЛазерС дължина на вълната 1064 nm като източник на семена, а ширината на линията на светлината на семената е в рамките на 5 kHz. В допълнение, лазерите с тесна ширина с настройване на дължината на вълната и без скок на режим също показват голям потенциал за приложение, особено при кохерентни комуникации, които могат перфектно да отговорят на нуждите на мултиплексиране на дължината на вълната (WDM) или мултиплексирането на честотното разделение (FDM) за мобилна дължина на вълната (или честота) настройка и се очаква да се превърне в основното устройство на следващото генериране на мобилна комуникационна технология.
В бъдеще иновациите на лазерните материали и технологията за обработка ще насърчават допълнително компресията на широчината на лазерната линия, подобряването на честотната стабилност, разширяването на обхвата на дължината на вълната и подобряването на силата, проправяйки пътя към човешкото изследване на непознатия свят.
Време за публикация: 29-2023 ноември