гэж юу вэ анарийн шугамын өргөн лазер?
Нарийн шугамын өргөн лазер, "шугамын өргөн" гэсэн нэр томъёо нь спектрийн шугамын өргөнийг хэлнэлазердавтамжийн мужид, ихэвчлэн спектрийн хагас оргил бүрэн өргөнөөр (FWHM) хэмжигддэг. Шугамын өргөн нь өдөөгдсөн атом эсвэл ионуудын аяндаа цацраг туяа, фазын чимээ шуугиан, резонаторын механик чичиргээ, температурын чичиргээ болон бусад гадаад хүчин зүйлээс хамаардаг. Шугамын өргөний утга бага байх тусам спектрийн цэвэршилт өндөр, өөрөөр хэлбэл лазерын монохромат чанар сайн байх болно. Ийм шинж чанартай лазерууд нь ихэвчлэн фаз эсвэл давтамжийн дуу чимээ багатай, харьцангуй эрчмийн дуу чимээ маш бага байдаг. Үүний зэрэгцээ лазерын шугаман өргөний утга бага байх тусам харгалзах уялдаа холбоо нь илүү хүчтэй бөгөөд энэ нь хэт урт когерентийн уртаар илэрдэг.
Нарийн шугамын лазерыг хэрэгжүүлэх, хэрэглэх
Лазерын ажлын бодисын шугамын өргөнийг нэмэгдүүлэх замаар хязгаарлагддаг тул уламжлалт осциллятор дээр тулгуурлан нарийн шугамын өргөнтэй лазерын гаралтыг шууд хэрэгжүүлэх нь бараг боломжгүй юм. Нарийн шугамын өргөнтэй лазерын ажиллагааг хэрэгжүүлэхийн тулд ихэвчлэн шүүлтүүр, сараалж болон бусад төхөөрөмжүүдийг ашиглан олзны спектр дэх тууш модулийг хязгаарлах буюу сонгох, тууш горимуудын хоорондох цэвэр ашгийн зөрүүг нэмэгдүүлэх, ингэснээр лазер резонаторт уртааш горимын цөөхөн эсвэл бүр ганцхан хэлбэлзэл бий болно. Энэ процесст ихэвчлэн лазерын гаралтад үзүүлэх дуу чимээний нөлөөллийг хянах, гадаад орчны чичиргээ, температурын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй спектрийн шугамын тэлэлтийг багасгах шаардлагатай байдаг; Үүний зэрэгцээ дуу чимээний эх үүсвэрийг ойлгох, лазерын дизайныг оновчтой болгохын тулд фаз эсвэл давтамжийн дуу чимээний спектрийн нягтын шинжилгээтэй хослуулж, нарийн шугамын өргөнтэй лазерын тогтвортой үр дүнд хүрэх боломжтой.
Хэд хэдэн төрлийн лазерын нарийхан шугамын үйл ажиллагааны хэрэгжилтийг харцгаая.
Хагас дамжуулагч лазер нь авсаархан хэмжээтэй, өндөр үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй, эдийн засгийн үр ашигтай давуу талтай.
Fabry-Perot (FP) оптик резонаторыг уламжлалт байдлаар ашигладагхагас дамжуулагч лазерерөнхийдөө олон уртааш горимд хэлбэлздэг ба гаралтын шугамын өргөн харьцангуй өргөн байдаг тул нарийн шугамын өргөнтэй гаралтыг авахын тулд оптик эргэх холбоог нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
Тархсан санал хүсэлт (DFB Laser) болон Distributed Bragg тусгал (DBR) нь хоёр ердийн дотоод оптик хариу үйлдэл бүхий хагас дамжуулагч лазер юм. Жижиг сараалжтай давирхай, сайн долгионы уртыг сонгох чадвараас шалтгаалан нэг давтамжийн нарийн шугамын өргөн гаралтыг тогтвортой байлгахад хялбар байдаг. Хоёр бүтцийн хоорондох гол ялгаа нь торны байрлал юм: DFB Лазер бүтэц нь ихэвчлэн Брагг сараалжны үечилсэн бүтцийг резонатор даяар тараадаг ба DBR-ийн резонатор нь ихэвчлэн тусгалын торны бүтэц болон төгсгөлийн гадаргууд нэгтгэсэн олз бүсээс бүрддэг. Нэмж дурдахад DFB лазерууд нь хугарлын илтгэгч багатай, тусгал багатай суулгагдсан сараалжуудыг ашигладаг. DBR лазерууд нь хугарлын өндөр тодосгогч, өндөр тусгалтай гадаргуугийн сараалжуудыг ашигладаг. Энэ хоёр бүтэц хоёулаа том чөлөөт спектрийн хүрээтэй бөгөөд DBR лазер нь хэд хэдэн нанометрийн мужид үсрэлт хийхгүйгээр долгионы уртыг тааруулах чадвартай байдаг.DFB лазер. Нэмж дурдахад, хагас дамжуулагч лазерын чипээс гарч буй гэрлийг эргүүлж, давтамжийг сонгохын тулд гадаад оптик элементүүдийг ашигладаг гадаад хөндийн оптик санал хүсэлтийн технологи нь хагас дамжуулагч лазерын нарийн шугамын ажиллагааг хэрэгжүүлэх боломжтой.
(2) Шилэн лазер
Шилэн лазер нь насос хувиргах өндөр үр ашигтай, сайн цацрагийн чанар, холболтын өндөр үр ашигтай байдаг нь лазерын судалгааны халуун сэдэв юм. Мэдээллийн эрин үеийн нөхцөлд шилэн лазер нь зах зээл дээрх одоогийн оптик шилэн холбооны системтэй сайн нийцдэг. Нарийн шугамын өргөн, дуу чимээ багатай, сайн уялдаатай зэрэг давуу талтай нэг давтамжийн шилэн лазер нь түүний хөгжлийн чухал чиглэлүүдийн нэг болжээ.
Нэг уртааш горимын ажиллагаа нь нарийн шугамын өргөн гаралтад хүрэхийн тулд шилэн лазерын гол цөм бөгөөд ихэвчлэн нэг давтамжийн шилэн лазерын резонаторын бүтцийн дагуу DFB төрөл, DBR төрөл, цагираган төрөлд хуваагддаг. Тэдгээрийн дотроос DFB Laser болон DBR нэг давтамжийн шилэн лазеруудын ажиллах зарчим нь DFB болон DBR хагас дамжуулагч лазеруудтай төстэй юм.
1960 онд дэлхийн хамгийн анхны бадмаараг лазер нь өндөр гаралтын энерги, илүү өргөн долгионы хамрах хүрээгээр тодорхойлогддог хатуу төлөвт лазер байв. Хатуу төлөвт лазерын орон зайн өвөрмөц бүтэц нь нарийн шугамын гаралтын дизайнд илүү уян хатан болгодог. Одоогийн байдлаар богино хөндийн арга, нэг талын цагирагийн хөндийн арга, хөндий доторх стандарт арга, мушгирах дүүжин горимын хөндийн арга, эзэлхүүний Брагг сараалжтай арга, үр тарих арга зэрэг үндсэн аргуудыг хэрэгжүүлж байна.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 6-р сарын 03-ны хооронд