Smal linjebredde laserteknologi del to
I 1960 var verdens første Ruby-laser en solid-state-laser, preget av en høy utgangsenergi og en bredere bølgelengdedekning. Den unike romlige strukturen til faststofflaser gjør den mer fleksibel i utformingen av smal linjebreddeutgang. For tiden inkluderer hovedmetodene som er implementert kort hulrommetode, enveis ringhulrommetode, intracavitetsstandardmetode, torsjonspendelmodus hulrommetode, volum Bragg Gitter-metode og frøinjeksjonsmetode.
Figur 7 viser strukturen til flere typiske en-longitudinal modus solid-state-lasere.
Figur 7 (a) viser arbeidsprinsippet for utvalg av enkelt langsgående modus basert på fp-standarden i Cavity, det vil si at den smale linjebreddeoverføringsspekteret til standarden brukes til å øke tapet av andre langsgående moduser, slik at andre langsgående moduser blir filtrert i modus-konkurranseprosessen på grunn av deres små transmitsjon. I tillegg kan et visst utvalg av bølgelengdeinnstillingsutgang oppnås ved å kontrollere vinkelen og temperaturen på FP -standarden og endre langsgående modusintervall. Fig. 7 (b) og (c) viser den ikke-plane ringoscillatoren (NPRO) og torsjons pendelmodus hulrommetode som brukes for å oppnå en enkelt langsgående modusutgang. Arbeidsprinsippet er å gjøre at strålen forplanter seg i en enkelt retning i resonatoren, eliminerer effektivt den ujevne romlige fordelingen av antall reverserte partikler i det vanlige stående bølgehulen, og dermed unngå påvirkning av den romlige hullforbrenningseffekten for å oppnå en enkelt langsgående modus. Prinsippet om bulk Bragg Gitter (VBG) -modusvalg er likt det for halvleder- og fiber-smale linjebredde-lasere som er nevnt tidligere, det vil si ved å bruke VBG som et filterelement, basert på dens gode spektrale selektivitet og vinkel-selektivitet, oscillatorens oscillater i en spesifikk bølgelengde eller bånd for å oppnå rollen som langvarig oscillator oscillater i en spesifikk bølgelengde eller bånd.
Samtidig kan flere valgmetoder for valg av langsgående modus kombineres i henhold til behov for å forbedre den langsgående modus valgnøyaktighetenhalvlederlaserogFiberlasere.
(4) Brillouin Laser
Brillouin Laser er basert på stimulert Brillouin -spredning (SBS) -effekt for å oppnå lav støy, smal linjebreddeutgangsteknologi, prinsippet er gjennom fotonet og den interne akustiske feltinteraksjonen for å produsere et visst frekvensforskyvning av Stokes -fotoner, og forsterkes kontinuerlig innenfor gevinstbåndbredden.
Figur 8 viser nivåskjemaet for SBS -konvertering og den grunnleggende strukturen til Brillouin -laseren.
På grunn av den lave vibrasjonsfrekvensen til det akustiske feltet, er brillouinfrekvensforskyvningen av materialet vanligvis bare 0,1-2 cm-1, så med 1064 nm laser som pumpelys, er Stokes bølgelengde generert ofte bare omtrent 1064,01 nm, men dette betyr også at dens kvantum. I tillegg, fordi brillouin-gevinstlinjen på mediet vanligvis bare er i størrelsesorden MHz-GHz (den brillouin gevinstlinjene i noen faste medier er bare omtrent 10 MHz), er det langt mindre enn gevinstlinjen på lasen som fungerer som den er i ordenen, så den som er spaltom i den lasen som er i den multiple som er i den lasen, og den stemmen kan ha en rekkefølgen av den. hulrom, og dens utgangslinjebredde er flere størrelsesordrer smalere enn pumpelinjebredden. For tiden har Brillouin Laser blitt et hotspot innen fotonikkfelt, og det har vært mange rapporter om Hz- og sub-Hz-rekkefølgen av ekstremt smal linjebreddeutgang.
De siste årene har Brillouin -enheter med bølgelederstruktur dukket opp innen feltetMikrobølgeovn fotonikk, og utvikler seg raskt i retning av miniatyrisering, høy integrasjon og høyere oppløsning. I tillegg har den romkjørende Brillouin-laseren basert på nye krystallmaterialer som Diamond også gått inn i folks visjon de siste to årene, dets innovative gjennombrudd i kraften i bølgelederstrukturen og Cascade SBS-flaskehalsen, kraften til den brillouin laseren til 10 W-størrelsesorden, og legger grunnlaget for å utvide den.
Generelt veikryss
Med kontinuerlig utforskning av nyskapende kunnskap, har smale linjebredde-lasere blitt et uunnværlig verktøy innen vitenskapelig forskning med sin utmerkede ytelse, for eksempel laserinterferometer-LIGO for gravitasjonsbølgedeteksjon, som bruker en en-frekvens smal linewidthlasermed en bølgelengde på 1064 nm som frøkilde, og linjebredden til frøslyset er innenfor 5 kHz. I tillegg viser lasere med smal bredde med bølgelengde avstemninger og ingen modushopp også stort applikasjonspotensial, spesielt i sammenhengende kommunikasjon, som perfekt kan imøtekomme behovene til bølgelengdedelingsmultiplexing (WDM) eller frekvensdivisjonsmultiplexing (FDM) for bølgelengde (eller frekvens), og forventes å bli kjerneanlegget til den neste bølgelengden (eller frekvens).
I fremtiden vil innovasjonen av lasermaterialer og prosesseringsteknologi ytterligere fremme komprimering av laserlinjebredde, forbedring av frekvensstabilitet, utvidelse av bølgelengdeområdet og forbedring av kraft, og baner vei for menneskelig utforskning av den ukjente verden.
Post Time: Nov-29-2023