இன்று, நாம் ஒரு "ஒற்றை நிற" லேசரை தீவிர - குறுகிய கோடு அகல லேசருக்கு அறிமுகப்படுத்துவோம். அதன் தோற்றம் லேசரின் பல பயன்பாட்டுத் துறைகளில் உள்ள இடைவெளிகளை நிரப்புகிறது, மேலும் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஈர்ப்பு அலை கண்டறிதல், liDAR, விநியோகிக்கப்பட்ட உணர்தல், அதிவேக ஒத்திசைவான ஒளியியல் தொடர்பு மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது லேசர் சக்தியை மேம்படுத்துவதன் மூலம் மட்டுமே முடிக்க முடியாத ஒரு "பணி" ஆகும்.
குறுகிய லைன் அகல லேசர் என்றால் என்ன?
"வரி அகலம்" என்ற சொல், அதிர்வெண் களத்தில் உள்ள லேசரின் நிறமாலை வரி அகலத்தைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக நிறமாலையின் அரை-உச்ச முழு அகலத்தின் (FWHM) அடிப்படையில் அளவிடப்படுகிறது. வரி அகலம் முக்கியமாக உற்சாகமான அணுக்கள் அல்லது அயனிகளின் தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சு, கட்ட இரைச்சல், ரெசனேட்டரின் இயந்திர அதிர்வு, வெப்பநிலை நடுக்கம் மற்றும் பிற வெளிப்புற காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. வரி அகலத்தின் மதிப்பு சிறியதாக இருந்தால், நிறமாலையின் தூய்மை அதிகமாகும், அதாவது, லேசரின் ஒற்றை நிறமாலை சிறந்தது. இத்தகைய பண்புகளைக் கொண்ட லேசர்கள் பொதுவாக மிகக் குறைந்த கட்டம் அல்லது அதிர்வெண் இரைச்சலையும் மிகக் குறைந்த ஒப்பீட்டு தீவிர இரைச்சலையும் கொண்டிருக்கும். அதே நேரத்தில், லேசரின் நேரியல் அகல மதிப்பு சிறியதாக இருந்தால், தொடர்புடைய ஒத்திசைவு வலுவாக இருக்கும், இது மிக நீண்ட ஒத்திசைவு நீளமாக வெளிப்படுகிறது.
குறுகிய வரி அகல லேசரின் உணர்தல் மற்றும் பயன்பாடு
லேசரின் வேலை செய்யும் பொருளின் உள்ளார்ந்த ஆதாய வரி அகலத்தால் வரையறுக்கப்பட்ட, பாரம்பரிய ஆஸிலேட்டரையே நம்பி குறுகிய வரி அகல லேசரின் வெளியீட்டை நேரடியாக உணர்ந்து கொள்வது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது. குறுகிய வரி அகல லேசரின் செயல்பாட்டை உணர, ஆதாய நிறமாலையில் நீளமான மாடுலஸைக் கட்டுப்படுத்த அல்லது தேர்ந்தெடுக்க, நீளமான முறைகளுக்கு இடையே நிகர ஆதாய வேறுபாட்டை அதிகரிக்க வடிகட்டிகள், கிரேட்டிங் மற்றும் பிற சாதனங்களைப் பயன்படுத்துவது பொதுவாக அவசியம், இதனால் லேசர் ரெசனேட்டரில் சில அல்லது ஒரே ஒரு நீளமான முறை அலைவு இருக்கும். இந்த செயல்பாட்டில், லேசர் வெளியீட்டில் சத்தத்தின் செல்வாக்கைக் கட்டுப்படுத்துவதும், வெளிப்புற சூழலின் அதிர்வு மற்றும் வெப்பநிலை மாற்றங்களால் ஏற்படும் நிறமாலை கோடுகளின் விரிவாக்கத்தைக் குறைப்பதும் பெரும்பாலும் அவசியம்; அதே நேரத்தில், சத்தத்தின் மூலத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், குறுகிய வரி அகல லேசரின் நிலையான வெளியீட்டை அடைவதற்கும், கட்டம் அல்லது அதிர்வெண் இரைச்சல் நிறமாலை அடர்த்தியின் பகுப்பாய்வோடு இதை இணைக்கலாம்.
பல்வேறு வகையான லேசர்களின் குறுகிய வரி அகல செயல்பாட்டின் உணர்தலைப் பார்ப்போம்.
குறைக்கடத்தி லேசர்கள் சிறிய அளவு, அதிக செயல்திறன், நீண்ட ஆயுள் மற்றும் பொருளாதார நன்மைகள் போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன.
பாரம்பரியத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஃபேப்ரி-பெரோட் (FP) ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்குறைக்கடத்தி லேசர்கள்பொதுவாக பல-நீள்வெட்டு பயன்முறையில் ஊசலாடுகிறது, மேலும் வெளியீட்டு வரி அகலம் ஒப்பீட்டளவில் அகலமாக இருக்கும், எனவே குறுகிய வரி அகலத்தின் வெளியீட்டைப் பெற ஒளியியல் பின்னூட்டத்தை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம்.
பரவலாக்கப்பட்ட பின்னூட்டம் (DFB) மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட பிராக் பிரதிபலிப்பு (DBR) ஆகியவை இரண்டு பொதுவான உள் ஒளியியல் பின்னூட்ட குறைக்கடத்தி லேசர்கள் ஆகும். சிறிய கிராட்டிங் சுருதி மற்றும் நல்ல அலைநீளத் தேர்வு காரணமாக, நிலையான ஒற்றை-அதிர்வெண் குறுகிய வரி அகல வெளியீட்டை அடைவது எளிது. இரண்டு கட்டமைப்புகளுக்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு கிராட்டிங்கின் நிலை: DFB அமைப்பு பொதுவாக பிராக் கிராட்டிங்கின் கால அமைப்பை ரெசனேட்டர் முழுவதும் விநியோகிக்கிறது, மேலும் DBR இன் ரெசனேட்டர் பொதுவாக பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங் அமைப்பு மற்றும் இறுதி மேற்பரப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஆதாயப் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, DFB லேசர்கள் குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாறுபாடு மற்றும் குறைந்த பிரதிபலிப்புத்தன்மை கொண்ட உட்பொதிக்கப்பட்ட கிராட்டிங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. DBR லேசர்கள் அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாறுபாடு மற்றும் அதிக பிரதிபலிப்புத்தன்மை கொண்ட மேற்பரப்பு கிராட்டிங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இரண்டு கட்டமைப்புகளும் ஒரு பெரிய இலவச நிறமாலை வரம்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஒரு சில நானோமீட்டர்களின் வரம்பில் பயன்முறை ஜம்ப் இல்லாமல் அலைநீள டியூனிங்கைச் செய்ய முடியும், அங்கு DBR லேசர்DFB லேசர்கூடுதலாக, குறைக்கடத்தி லேசர் சிப்பின் வெளிச்செல்லும் ஒளியைப் பின்னூட்டம் செய்து அதிர்வெண்ணைத் தேர்ந்தெடுக்க வெளிப்புற ஒளியியல் கூறுகளைப் பயன்படுத்தும் வெளிப்புற குழி ஒளியியல் பின்னூட்ட தொழில்நுட்பம், குறைக்கடத்தி லேசரின் குறுகிய வரி அகல செயல்பாட்டையும் உணர முடியும்.
(2) ஃபைபர் லேசர்கள்
ஃபைபர் லேசர்கள் அதிக பம்ப் மாற்றும் திறன், நல்ல பீம் தரம் மற்றும் உயர் இணைப்பு திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, இவை லேசர் துறையில் சூடான ஆராய்ச்சி தலைப்புகளாகும். தகவல் யுகத்தின் சூழலில், ஃபைபர் லேசர்கள் சந்தையில் தற்போதைய ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு அமைப்புகளுடன் நல்ல இணக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. குறுகிய கோடு அகலம், குறைந்த சத்தம் மற்றும் நல்ல ஒத்திசைவு ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்ட ஒற்றை அதிர்வெண் ஃபைபர் லேசர் அதன் வளர்ச்சியின் முக்கியமான திசைகளில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது.
ஒற்றை நீளமான பயன்முறை செயல்பாடு என்பது குறுகிய கோடு-அகல வெளியீட்டை அடைய ஃபைபர் லேசரின் மையமாகும், பொதுவாக ஒற்றை அதிர்வெண் ஃபைபர் லேசரின் ரெசனேட்டரின் கட்டமைப்பின் படி DFB வகை, DBR வகை மற்றும் வளைய வகை என பிரிக்கலாம்.அவற்றில், DFB மற்றும் DBR ஒற்றை அதிர்வெண் ஃபைபர் லேசர்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை DFB மற்றும் DBR குறைக்கடத்தி லேசர்களைப் போன்றது.
படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, DFB ஃபைபர் லேசர், ஃபைபரில் பரவலாக்கப்பட்ட பிராக் கிரேட்டிங்கை எழுத வேண்டும். ஆஸிலேட்டரின் வேலை செய்யும் அலைநீளம் ஃபைபர் காலத்தால் பாதிக்கப்படுவதால், கிரேட்டிங்கின் பரவலாக்கப்பட்ட பின்னூட்டம் மூலம் நீளமான பயன்முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். DBR லேசரின் லேசர் ரெசனேட்டர் பொதுவாக ஒரு ஜோடி ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங்குகளால் உருவாக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒற்றை நீளமான பயன்முறை முக்கியமாக குறுகிய பட்டை மற்றும் குறைந்த பிரதிபலிப்பு ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங்குகளால் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், அதன் நீண்ட ரெசனேட்டர், சிக்கலான அமைப்பு மற்றும் பயனுள்ள அதிர்வெண் பாகுபாடு பொறிமுறை இல்லாததால், வளைய வடிவ குழி பயன்முறை துள்ளலுக்கு ஆளாகிறது, மேலும் நிலையான நீளமான பயன்முறையில் நீண்ட நேரம் நிலையாக வேலை செய்வது கடினம்.
படம் 1, ஒற்றை அதிர்வெண் கொண்ட இரண்டு பொதுவான நேரியல் கட்டமைப்புகள்ஃபைபர் லேசர்கள்
இடுகை நேரம்: நவம்பர்-27-2023