Нэг горимын шилэн лазерын үндсэн зарчим

-ийн үндсэн зарчимнэг горимт шилэн лазер

Лазер үүсгэхийн тулд гурван үндсэн нөхцөлийг хангасан байх шаардлагатай: популяцийн урвуу байдал, тохирох резонансын хөндий, хүрэхэд хүрэх.лазербосго (резонансын хөндий дэх гэрлийн олз нь алдагдлаас их байх ёстой). Нэг горимт шилэн лазерын ажиллах механизм нь эдгээр үндсэн физик зарчмууд дээр тулгуурладаг бөгөөд шилэн долгионы хөтчийн тусгай бүтцээр дамжуулан гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог.

Өдөөгдсөн цацраг ба популяцийн урвуу байдал нь лазер үүсгэх физик үндэс юм. Шахуургын эх үүсвэрээс ялгарах гэрлийн энергийг (ихэвчлэн хагас дамжуулагч лазерын диод) газрын ховор ионоор (итербиум Yb³⁺, эрбиум Er³⁺ гэх мэт) баяжуулсан олзны шилэнд шахах үед газрын ховор ионууд эрчим хүчийг шингээж, үндсэн төлөвөөс өдөөгдсөн төлөв рүү шилждэг. Өдөөгдсөн төлөв дэх ионы тоо үндсэн төлөвийнхөөс давсан тохиолдолд популяцийн инверсив төлөв үүснэ. Энэ үед ослын фотон нь өдөөгдсөн төлөвийн ионы өдөөгдсөн цацрагийг өдөөж, туссан фотонтой ижил давтамж, фаз, чиглэлтэй шинэ фотонуудыг үүсгэж, улмаар оптик олшруулалтыг бий болгоно.

Нэг горимын гол онцлогшилэн лазерТэдний маш нарийн гол диаметр (ихэвчлэн 8-14μm) байдаг. Долгионы оптикийн онолын дагуу ийм нарийн цөм нь зөвхөн нэг цахилгаан соронзон орны горимыг (өөрөөр хэлбэл үндсэн горим LP₀₁ эсвэл HE₁₁ горим) тогтвортой дамжуулах, өөрөөр хэлбэл нэг горимыг зөвшөөрөх боломжтой. Энэ нь олон горимын утаснуудад байдаг интермодаль дисперсийн асуудлыг, өөрөөр хэлбэл янз бүрийн горимуудын янз бүрийн хурдаар тархахаас үүдэлтэй импульс тэлэх үзэгдлийг арилгадаг. Дамжуулах шинж чанарын үүднээс авч үзвэл, нэг горимт оптик утаснуудад тэнхлэгийн чиглэлд тархах гэрлийн замын зөрүү маш бага байдаг бөгөөд энэ нь гаралтын цацрагийг орон зайн уялдаа холбоо, Гауссын энергийн хуваарилалтыг төгс болгодог бөгөөд цацрагийн чанарын хүчин зүйл M² нь 1-д ойртох боломжтой (хамгийн тохиромжтой Гауссын цацрагийн хувьд M²=1).

Шилэн лазер нь гурав дахь үеийн шилдэг төлөөлөгчид юмлазер технологи, тэдгээр нь газрын ховор элементийн хольцтой шилэн утаснуудыг ашигт орчин болгон ашигладаг. Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд нэг горимт шилэн лазер нь гүйцэтгэлийн давуу талуудын ачаар дэлхийн лазерын зах зээлд улам бүр чухал байр суурийг эзэлсээр байна. Олон горимт шилэн лазер эсвэл уламжлалт хатуу төлөвт лазертай харьцуулахад нэг горимт шилэн лазер нь 1-тэй ойролцоо цацрагийн чанар бүхий хамгийн тохиромжтой Гауссын туяа үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь туяа нь онолын хамгийн бага ялгааны өнцөг болон хамгийн бага төвлөрсөн цэгт бараг хүрч чадна гэсэн үг юм. Энэ онцлог нь өндөр нарийвчлал, бага дулааны нөлөөлөл шаарддаг боловсруулалт, хэмжилтийн салбарт үүнийг орлуулшгүй болгодог.


Шуудангийн цаг: 2025-11-19