குறுகிய லைன் அகல லேசர் தொழில்நுட்பம் பகுதி இரண்டு

குறுகிய லைன் அகல லேசர் தொழில்நுட்பம் பகுதி இரண்டு

(3)திட நிலை லேசர்

1960 ஆம் ஆண்டில், உலகின் முதல் ரூபி லேசர் ஒரு திட-நிலை லேசர் ஆகும், இது அதிக வெளியீட்டு ஆற்றல் மற்றும் பரந்த அலைநீள கவரேஜ் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்பட்டது. திட-நிலை லேசரின் தனித்துவமான இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு குறுகிய வரி அகல வெளியீட்டின் வடிவமைப்பில் அதை மிகவும் நெகிழ்வானதாக ஆக்குகிறது. தற்போது, ​​செயல்படுத்தப்படும் முக்கிய முறைகளில் குறுகிய குழி முறை, ஒரு வழி வளைய குழி முறை, உள் குழி நிலையான முறை, முறுக்கு ஊசல் முறை குழி முறை, தொகுதி பிராக் கிரேட்டிங் முறை மற்றும் விதை ஊசி முறை ஆகியவை அடங்கும்.

படம் 7 பல பொதுவான ஒற்றை-நீள்வெட்டு முறை திட-நிலை லேசர்களின் அமைப்பைக் காட்டுகிறது.

படம் 7(a) குழிக்குள் உள்ள FP தரநிலையின் அடிப்படையில் ஒற்றை நீளமான பயன்முறைத் தேர்வின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையைக் காட்டுகிறது, அதாவது, தரநிலையின் குறுகிய வரி அகல பரிமாற்ற நிறமாலை மற்ற நீளமான முறைகளின் இழப்பை அதிகரிக்கப் பயன்படுகிறது, இதனால் மற்ற நீளமான முறைகள் அவற்றின் சிறிய பரிமாற்றத்தின் காரணமாக பயன்முறை போட்டி செயல்பாட்டில் வடிகட்டப்படுகின்றன, இதனால் ஒற்றை நீளமான பயன்முறை செயல்பாட்டை அடைய முடியும். கூடுதலாக, FP தரநிலையின் கோணம் மற்றும் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலமும், நீளமான பயன்முறை இடைவெளியை மாற்றுவதன் மூலமும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான அலைநீள சரிப்படுத்தும் வெளியீட்டைப் பெறலாம். படம் 7(b) மற்றும் (c) ஒற்றை நீளமான பயன்முறை வெளியீட்டைப் பெறப் பயன்படுத்தப்படும் பிளானர் அல்லாத வளைய ஆஸிலேட்டர் (NPRO) மற்றும் முறுக்கு ஊசல் பயன்முறை குழி முறையைக் காட்டுகின்றன. ரெசனேட்டரில் பீமை ஒற்றை திசையில் பரப்பச் செய்வது, சாதாரண நிற்கும் அலை குழியில் தலைகீழ் துகள்களின் எண்ணிக்கையின் சீரற்ற இடஞ்சார்ந்த விநியோகத்தை திறம்பட நீக்குவது, இதனால் ஒற்றை நீளமான பயன்முறை வெளியீட்டை அடைய இடஞ்சார்ந்த துளை எரியும் விளைவின் செல்வாக்கைத் தவிர்ப்பது செயல்பாட்டுக் கொள்கையாகும். பல்க் பிராக் கிரேட்டிங் (VBG) பயன்முறைத் தேர்வின் கொள்கை, முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட குறைக்கடத்தி மற்றும் ஃபைபர் குறுகிய வரி-அகல லேசர்களைப் போன்றது, அதாவது, VBG ஐ வடிகட்டி உறுப்பாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதன் நல்ல நிறமாலைத் தேர்வு மற்றும் கோணத் தேர்வு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், ஆஸிலேட்டர் ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளம் அல்லது பேண்டில் ஊசலாடுகிறது, படம் 7(d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நீளமான பயன்முறைத் தேர்வின் பங்கை அடைய.
அதே நேரத்தில், பல நீளமான பயன்முறை தேர்வு முறைகளை தேவைக்கேற்ப இணைக்கலாம், அவை நீளமான பயன்முறை தேர்வு துல்லியத்தை மேம்படுத்தவும், வரி அகலத்தை மேலும் குறைக்கவும் அல்லது நேரியல் அல்லாத அதிர்வெண் மாற்றம் மற்றும் பிற வழிகளை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் பயன்முறை போட்டி தீவிரத்தை அதிகரிக்கவும், குறுகிய வரி அகலத்தில் செயல்படும் போது லேசரின் வெளியீட்டு அலைநீளத்தை விரிவுபடுத்தவும் முடியும், இது செய்ய கடினமாக உள்ளது.குறைக்கடத்தி லேசர்மற்றும்ஃபைபர் லேசர்கள்.

(4) பிரில்லூயின் லேசர்

பிரில்லூயின் லேசர், குறைந்த இரைச்சல், குறுகிய வரி அகல வெளியீட்டு தொழில்நுட்பத்தைப் பெற தூண்டப்பட்ட பிரில்லூயின் சிதறல் (SBS) விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதன் கொள்கை ஃபோட்டான் மற்றும் உள் ஒலி புல தொடர்பு மூலம் ஸ்டோக்ஸ் ஃபோட்டான்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் இது தொடர்ந்து ஆதாய அலைவரிசைக்குள் பெருக்கப்படுகிறது.

படம் 8, SBS மாற்றத்தின் நிலை வரைபடம் மற்றும் பிரில்லூயின் லேசரின் அடிப்படை அமைப்பைக் காட்டுகிறது.

ஒலி புலத்தின் குறைந்த அதிர்வு அதிர்வெண் காரணமாக, பொருளின் பிரில்லூயின் அதிர்வெண் மாற்றம் பொதுவாக 0.1-2 செ.மீ-1 மட்டுமே இருக்கும், எனவே பம்ப் ஒளியாக 1064 nm லேசருடன், உருவாக்கப்படும் ஸ்டோக்ஸ் அலைநீளம் பெரும்பாலும் சுமார் 1064.01 nm மட்டுமே, ஆனால் இதன் பொருள் அதன் குவாண்டம் மாற்ற திறன் மிக அதிகமாக உள்ளது (கோட்பாட்டில் 99.99% வரை). கூடுதலாக, ஊடகத்தின் பிரில்லூயின் ஆதாயக் கோடு அகலம் பொதுவாக MHZ-ghz வரிசையில் மட்டுமே இருப்பதால் (சில திட ஊடகங்களின் பிரில்லூயின் ஆதாயக் கோடு அகலம் சுமார் 10 MHz மட்டுமே), இது 100 GHz வரிசையின் லேசர் வேலை செய்யும் பொருளின் ஆதாயக் கோடு அகலத்தை விட மிகக் குறைவு, எனவே, பிரில்லூயின் லேசரில் உற்சாகப்படுத்தப்பட்ட ஸ்டோக்ஸ் குழியில் பல பெருக்கங்களுக்குப் பிறகு வெளிப்படையான நிறமாலை குறுகும் நிகழ்வைக் காட்ட முடியும், மேலும் அதன் வெளியீட்டு வரி அகலம் பம்ப் வரி அகலத்தை விட பல அளவு குறுகியதாக இருக்கும். தற்போது, ​​பிரில்லூயின் லேசர் ஃபோட்டானிக்ஸ் துறையில் ஒரு ஆராய்ச்சி மையமாக மாறியுள்ளது, மேலும் மிகவும் குறுகிய வரி அகல வெளியீட்டின் Hz மற்றும் துணை-Hz வரிசையில் பல அறிக்கைகள் உள்ளன.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், அலை வழிகாட்டி அமைப்பைக் கொண்ட பிரில்லூயின் சாதனங்கள் துறையில் வெளிவந்துள்ளனநுண்ணலை ஒளியியல், மற்றும் மினியேட்டரைசேஷன், உயர் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் திசையில் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. கூடுதலாக, வைரம் போன்ற புதிய படிகப் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட விண்வெளியில் இயங்கும் பிரில்லூயின் லேசர் கடந்த இரண்டு ஆண்டுகளில் மக்களின் பார்வையில் நுழைந்துள்ளது, அலை வழிகாட்டி அமைப்பு மற்றும் அடுக்கு SBS தடையின் சக்தியில் அதன் புதுமையான முன்னேற்றம், பிரில்லூயின் லேசரின் சக்தியை 10 W அளவிற்கு உயர்த்தி, அதன் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துவதற்கான அடித்தளத்தை அமைத்தது.
பொது சந்திப்பு
அதிநவீன அறிவின் தொடர்ச்சியான ஆய்வுடன், குறுகிய வரி அகல லேசர்கள் அவற்றின் சிறந்த செயல்திறனுடன் அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் ஒரு தவிர்க்க முடியாத கருவியாக மாறியுள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக ஈர்ப்பு அலை கண்டறிதலுக்கான லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் LIGO, இது ஒற்றை அதிர்வெண் குறுகிய வரி அகலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.லேசர்விதை மூலமாக 1064 nm அலைநீளத்துடன், விதை ஒளியின் வரி அகலம் 5 kHz க்குள் உள்ளது. கூடுதலாக, அலைநீள டியூனபிள் மற்றும் பயன்முறை ஜம்ப் இல்லாத குறுகிய-அகல லேசர்களும் சிறந்த பயன்பாட்டு திறனைக் காட்டுகின்றன, குறிப்பாக ஒத்திசைவான தகவல்தொடர்புகளில், அலைநீள (அல்லது அதிர்வெண்) டியூனபிலிட்டிக்கான அலைநீள பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் (WDM) அல்லது அதிர்வெண் பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் (FDM) தேவைகளை முழுமையாக பூர்த்தி செய்ய முடியும், மேலும் அடுத்த தலைமுறை மொபைல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய சாதனமாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
எதிர்காலத்தில், லேசர் பொருட்கள் மற்றும் செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தின் கண்டுபிடிப்பு, லேசர் வரி அகலத்தின் சுருக்கம், அதிர்வெண் நிலைத்தன்மையின் முன்னேற்றம், அலைநீள வரம்பின் விரிவாக்கம் மற்றும் சக்தியின் முன்னேற்றம் ஆகியவற்றை மேலும் ஊக்குவிக்கும், இது அறியப்படாத உலகத்தை மனித ஆய்வுக்கு வழி வகுக்கும்.