Apakah alaser lebar talian sempit?
Laser lebar garis sempit, Istilah "lebar garisan" merujuk kepada lebar garis spektrumlaserdalam domain frekuensi, yang biasanya dikira dari segi lebar penuh separuh puncak spektrum (FWHM). Lebar garis dipengaruhi terutamanya oleh sinaran spontan atom atau ion teruja, bunyi fasa, getaran mekanikal resonator, jitter suhu dan faktor luaran yang lain. Lebih kecil nilai lebar garis, lebih tinggi ketulenan spektrum, iaitu, lebih baik monokromatik laser. Laser dengan ciri sedemikian biasanya mempunyai bunyi fasa atau frekuensi yang sangat sedikit dan bunyi intensiti relatif yang sangat sedikit. Pada masa yang sama, semakin kecil nilai lebar linear laser, semakin kuat koheren sepadan, yang ditunjukkan sebagai panjang koheren yang sangat panjang.
Realisasi dan penggunaan laser lebar garis sempit
Terhad oleh lebar garisan keuntungan yang wujud bagi bahan kerja laser, hampir mustahil untuk merealisasikan secara langsung output laser lebar garis sempit dengan bergantung pada pengayun tradisional itu sendiri. Untuk merealisasikan operasi laser lebar garis sempit, biasanya perlu menggunakan penapis, parut dan peranti lain untuk mengehadkan atau memilih modulus membujur dalam spektrum keuntungan, meningkatkan perbezaan keuntungan bersih antara mod membujur, supaya terdapat beberapa atau bahkan hanya satu ayunan mod membujur dalam resonator laser. Dalam proses ini, selalunya perlu untuk mengawal pengaruh hingar pada output laser, dan meminimumkan pelebaran garis spektrum yang disebabkan oleh getaran dan perubahan suhu persekitaran luaran; Pada masa yang sama, ia juga boleh digabungkan dengan analisis ketumpatan spektrum bunyi fasa atau kekerapan untuk memahami sumber bunyi dan mengoptimumkan reka bentuk laser, untuk mencapai output yang stabil dari laser lebar garis yang sempit.
Mari kita lihat realisasi operasi lebar garis sempit beberapa kategori laser yang berbeza.
Laser semikonduktor mempunyai kelebihan saiz padat, kecekapan tinggi, hayat panjang dan faedah ekonomi.
Resonator optik Fabry-Perot (FP) digunakan secara tradisionallaser semikonduktorsecara amnya berayun dalam mod berbilang membujur, dan lebar talian keluaran adalah agak luas, jadi adalah perlu untuk meningkatkan maklum balas optik untuk mendapatkan keluaran lebar talian sempit.
Maklum balas teragih (Laser DFB) dan Pantulan Bragg Teragih (DBR) ialah dua laser semikonduktor maklum balas optik dalaman biasa. Oleh kerana padang parut kecil dan selektiviti panjang gelombang yang baik, adalah mudah untuk mencapai output lebar talian sempit frekuensi tunggal yang stabil. Perbezaan utama antara kedua-dua struktur ialah kedudukan parut: struktur Laser DFB biasanya mengedarkan struktur berkala parut Bragg ke seluruh resonator, dan resonator DBR biasanya terdiri daripada struktur parut pantulan dan kawasan keuntungan yang disepadukan ke permukaan akhir. Di samping itu, laser DFB menggunakan grating terbenam dengan kontras indeks biasan rendah dan pemantulan rendah. Laser DBR menggunakan parut permukaan dengan kontras indeks biasan tinggi dan pemantulan tinggi. Kedua-dua struktur mempunyai julat spektrum bebas yang besar dan boleh melakukan penalaan panjang gelombang tanpa lompatan mod dalam julat beberapa nanometer, di mana laser DBR mempunyai julat penalaan yang lebih luas daripadaLaser DFB. Di samping itu, teknologi maklum balas optik rongga luaran, yang menggunakan elemen optik luaran untuk memberi maklum balas kepada cahaya keluar cip laser semikonduktor dan memilih frekuensi, juga boleh merealisasikan operasi lebar garisan sempit laser semikonduktor.
(2) Laser gentian
Laser gentian mempunyai kecekapan penukaran pam yang tinggi, kualiti rasuk yang baik dan kecekapan gandingan yang tinggi, yang merupakan topik penyelidikan hangat dalam bidang laser. Dalam konteks era maklumat, laser gentian mempunyai keserasian yang baik dengan sistem komunikasi gentian optik semasa di pasaran. Laser gentian frekuensi tunggal dengan kelebihan lebar garisan sempit, hingar rendah dan koheren yang baik telah menjadi salah satu hala tuju penting pembangunannya.
Operasi mod membujur tunggal adalah teras laser gentian untuk mencapai keluaran lebar garis yang sempit, biasanya mengikut struktur resonator laser gentian frekuensi tunggal boleh dibahagikan kepada jenis DFB, jenis DBR dan jenis cincin. Antaranya, prinsip kerja laser DFB Laser dan DBR gentian frekuensi tunggal adalah serupa dengan laser semikonduktor DFB dan DBR.
Pada tahun 1960, laser delima pertama di dunia ialah laser keadaan pepejal, dicirikan oleh tenaga keluaran yang tinggi dan liputan panjang gelombang yang lebih luas. Struktur spatial unik laser keadaan pepejal menjadikannya lebih fleksibel dalam reka bentuk output lebar talian sempit. Pada masa ini, kaedah utama yang dilaksanakan termasuk kaedah rongga pendek, kaedah rongga gelang sehala, kaedah piawai dalam rongga, kaedah rongga mod pendulum kilasan, kaedah parut Bragg isipadu dan kaedah suntikan benih.
Masa siaran: Jun-03-2025