Mis onkitsa joonelaiusega laser?
Kitsa joonelaiusega laser. Mõiste "joonelaius" viitab laseri spektraaljoone laiusele.laserSagedusdomeenis, mida tavaliselt kvantifitseeritakse spektri poolpiigi täislaiuse (FWHM) abil. Joone laiust mõjutavad peamiselt ergastatud aatomite või ioonide spontaanne kiirgus, faasimüra, resonaatori mehaaniline vibratsioon, temperatuurivärin ja muud välised tegurid. Mida väiksem on joone laiuse väärtus, seda suurem on spektri puhtus ehk seda parem on laseri monokromaatilisus. Selliste omadustega laseritel on tavaliselt väga vähe faasi- või sagedusmüra ja väga vähe suhtelise intensiivsuse müra. Samal ajal, mida väiksem on laseri lineaarse laiuse väärtus, seda tugevam on vastav koherentsus, mis avaldub äärmiselt pika koherentsuspikkusena.
Kitsa joonelaiusega laseri realiseerimine ja rakendamine
Laseri tööaine loomupärase võimendusjoone laiuse tõttu on kitsa joonlaiusega laseri väljundit peaaegu võimatu otse realiseerida traditsioonilise ostsillaatori abil. Kitsa joonlaiusega laseri töö teostamiseks on tavaliselt vaja kasutada filtreid, võresid ja muid seadmeid, et piirata või valida võimendusspektri pikisuunalist moodulit, suurendada pikisuunaliste moodide vahelist netovõimenduse erinevust, nii et laserresonaatoris oleks vähe või isegi ainult üks pikisuunaline moodi võnkumine. Selles protsessis on sageli vaja kontrollida müra mõju laseri väljundile ja minimeerida spektraaljoonte laienemist, mis on põhjustatud väliskeskkonna vibratsioonist ja temperatuurimuutustest. Samal ajal saab seda kombineerida ka faasi- või sagedusmüra spektraaltiheduse analüüsiga, et mõista müraallikat ja optimeerida laseri konstruktsiooni, et saavutada kitsa joonlaiusega laseri stabiilne väljund.
Vaatleme kitsa joonelaiuse töö realiseerimist mitme erineva laserikategooria puhul.
Pooljuhtlaserite eelised on kompaktne suurus, kõrge efektiivsus, pikk eluiga ja majanduslik kasu.
Traditsioonilises tehnikas kasutatav Fabry-Peroti (FP) optiline resonaatorpooljuhtlaseridüldiselt võngub mitme pikisuunalises režiimis ja väljundjoone laius on suhteliselt lai, seega on kitsa joone laiuse väljundi saamiseks vaja suurendada optilist tagasisidet.
Hajutatud tagasisidega (DFB-laser) ja hajutatud Braggi peegeldusega (DBR) laserid on kaks tüüpilist sisemist optilise tagasisidega pooljuhtlaserit. Tänu väikesele võre sammule ja heale lainepikkuse selektiivsusele on lihtne saavutada stabiilset ühesageduslikku kitsa joonelaiusega väljundit. Kahe struktuuri peamine erinevus seisneb võre asukohas: DFB-laseri struktuur jaotab Braggi võre perioodilise struktuuri tavaliselt kogu resonaatori ulatuses ning DBR-i resonaator koosneb tavaliselt peegeldusvõre struktuurist ja otspinnale integreeritud võimenduspiirkonnast. Lisaks kasutavad DFB-laserid manustatud võresid, millel on madal murdumisnäitaja kontrast ja madal peegelduvus. DBR-laserid kasutavad pinnavõresid, millel on kõrge murdumisnäitaja kontrast ja kõrge peegelduvus. Mõlemal struktuuril on suur vaba spektraalvahemik ja need suudavad teostada lainepikkuse häälestamist ilma moodihüppeta mõne nanomeetri vahemikus, kus DBR-laseril on laiem häälestusvahemik kui...DFB-laserLisaks võimaldab pooljuhtlaseri kitsa joonelaiusega toimimist välise õõnsusega optilise tagasiside tehnoloogia, mis kasutab pooljuhtlaserkiibi väljuva valguse tagasisidestamiseks ja sageduse valimiseks väliseid optilisi elemente.
(2) Kiudlaserid
Kiudlaseril on kõrge pumba muundamise efektiivsus, hea kiire kvaliteet ja kõrge sidestustõhusus, mis on laserivaldkonna kuumad uurimisteemad. Infoajastul on kiudlaseril hea ühilduvus turul olevate optiliste kiudsidesüsteemidega. Ühesageduslik kiudlaser, millel on kitsas joone laius, madal müratase ja hea koherentsus, on muutunud üheks oluliseks arendussuunaks.
Kiudlaseri tuumaks on kitsa joonelaiusega väljundi saavutamiseks ühesageduslik pikisuunaline töörežiim. Tavaliselt saab ühesagedusliku kiudlaseri resonaatori struktuuri järgi jagada DFB-, DBR- ja rõngastüüpi. Nende hulgas on DFB-laseri ja DBR-i ühesagedusliku kiudlaseri tööpõhimõte sarnane DFB- ja DBR-pooljuhtlaserite tööpõhimõttega.
(3)Tahkislaser
1960. aastal ilmus maailma esimene rubiinlaser tahkislaser, mida iseloomustas suur väljundenergia ja laiem lainepikkuste ulatus. Tahkislaseri ainulaadne ruumiline struktuur muudab selle kitsa joonelaiuse väljundi kujundamisel paindlikumaks. Praegu on peamised rakendatavad meetodid lühikese õõnsuse meetod, ühesuunalise rõngaõõnsuse meetod, õõnsusesisese standardmeetod, torsioonpendli režiimi õõnsuse meetod, mahulise Braggi võre meetod ja seemnesissepritse meetod.
Postituse aeg: 03.06.2025