Pikit nga Linewidth Laser Technology Bahin Duha

Pikit nga Linewidth Laser Technology Bahin Duha

(3)Solid nga estado nga laser

Sa 1960, ang unang ruby ​​laser sa kalibutan mao ang usa ka solid-estado nga laser, nga gihulagway pinaagi sa usa ka taas nga output nga enerhiya ug usa ka mas lapad nga wavelength coverage.Ang talagsaon nga spatial nga istruktura sa solid-state nga laser naghimo niini nga mas flexible sa disenyo sa pig-ot nga linewidth output.Sa pagkakaron, ang mga nag-unang pamaagi nga gipatuman naglakip sa mubo nga pamaagi sa lungag, one-way nga singsing nga lungag nga pamaagi, intracavity standard nga pamaagi, torsion pendulum mode nga pamaagi sa lungag, volume Bragg grating nga pamaagi ug seed injection method.

Ang Figure 7 nagpakita sa istruktura sa pipila ka tipikal nga single-longitudinal mode solid-state lasers.

Ang Figure 7(a) nagpakita sa prinsipyo sa pagtrabaho sa single longitudinal mode selection base sa in-cavity FP standard, nga mao, ang pig-ot nga linewidth transmission spectrum sa standard gigamit aron madugangan ang pagkawala sa ubang mga longhitudinal mode, aron ang uban nga longhitudinal mode gisala sa proseso sa kompetisyon sa mode tungod sa ilang gamay nga transmittance, aron makab-ot ang usa ka longhitudinal mode nga operasyon.Dugang pa, ang usa ka piho nga range sa wavelength tuning output mahimong makuha pinaagi sa pagkontrol sa Anggulo ug temperatura sa FP standard ug pagbag-o sa longhitudinal mode interval.FIG.7(b) ug (c) ipakita ang non-planar ring oscillator (NPRO) ug ang torsional pendulum mode cavity method nga gigamit aron makakuha og usa ka longhitudinal mode output.Ang prinsipyo sa pagtrabaho mao ang paghimo sa beam nga mokaylap sa usa ka direksyon sa resonator, epektibo nga pagwagtang sa dili patas nga spatial nga pag-apod-apod sa gidaghanon sa mga nabali nga partikulo sa ordinaryo nga nagbarog nga balud nga lungag, ug sa ingon malikayan ang impluwensya sa spatial hole nga nagdilaab nga epekto aron makab-ot ang usa ka single longhitudinal mode output.Ang prinsipyo sa kinabag-an Bragg grating (VBG) mode pagpili mao ang susama sa sa semiconductor ug fiber pig-ot nga linya-lapad laser nga gihisgotan sa sayo pa, nga mao, pinaagi sa paggamit sa VBG ingon sa usa ka filter nga elemento, base sa iyang maayo nga spectral selectivity ug Angle selectivity, ang oscillator nag-oscillates sa usa ka piho nga wavelength o banda aron makab-ot ang papel sa pagpili sa longhitudinal mode, sama sa gipakita sa Figure 7(d).
Sa parehas nga oras, daghang mga pamaagi sa pagpili sa longhitudinal mode mahimong ikombinar sumala sa mga panginahanglanon aron mapauswag ang katukma sa pagpili sa longhitudinal mode, labi nga pig-ot ang linewidth, o madugangan ang intensity sa kompetisyon sa mode pinaagi sa pagpaila sa nonlinear frequency nga pagbag-o ug uban pang mga paagi, ug pagpalapad sa output wavelength sa ang laser samtang naglihok sa usa ka pig-ot nga linewidth, nga lisud buhaton alang sasemiconductor nga laserugfiber lasers.

(4) Brillouin nga laser

Ang Brillouin laser gibase sa stimulated Brillouin scattering (SBS) nga epekto aron makakuha og ubos nga kasaba, pig-ot nga linewidth output nga teknolohiya, ang prinsipyo niini pinaagi sa photon ug sa internal nga acoustic field interaction aron makahimo og usa ka frequency nga pagbalhin sa Stokes photon, ug padayon nga gipadako sa sulod sa makakuha og bandwidth.

Gipakita sa Figure 8 ang lebel sa diagram sa pagkakabig sa SBS ug ang sukaranan nga istruktura sa Brillouin laser.

Tungod sa ubos nga vibration frequency sa acoustic field, ang Brillouin frequency nga pagbalhin sa materyal kasagaran lamang nga 0.1-2 cm-1, mao nga sa 1064 nm laser ingon nga pump light, ang Stokes wavelength nga namugna kasagaran mga 1064.01 nm lamang, apan kini usab nagpasabot nga ang quantum conversion efficiency niini hilabihan ka taas (hangtod sa 99.99% sa teorya).Dugang pa, tungod kay ang Brillouin gain linewidth sa medium kasagaran lang sa han-ay sa MHZ-ghz (ang Brillouin gain linewidth sa pipila ka solid media kay mga 10 MHz lang), mas ubos pa kay sa gain linewidth sa laser working substance. sa han-ay sa 100 GHz, mao nga, Ang Stokes naghinam-hinam sa Brillouin laser mahimong magpakita sa dayag nga spectrum pig-ot nga panghitabo human sa daghang amplification sa lungag, ug ang iyang output linya gilapdon mao ang pipila ka mga order sa magnitude mas pig-ot kay sa pump linya gilapdon.Sa pagkakaron, ang Brillouin laser nahimong usa ka research hotspot sa photonics field, ug adunay daghan nga mga taho sa Hz ug sub-Hz nga han-ay sa hilabihan ka pig-ot nga linewidth output.

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga aparato sa Brillouin nga adunay istruktura sa waveguide mitumaw sa natad samicrowave photonics, ug paspas nga nag-uswag sa direksyon sa miniaturization, taas nga panagsama ug mas taas nga resolusyon.Dugang pa, ang space-running Brillouin laser base sa bag-ong kristal nga mga materyales sama sa diamante nakasulod usab sa panan-awon sa mga tawo sa milabay nga duha ka tuig, ang bag-ong breakthrough sa gahum sa waveguide structure ug ang cascade SBS bottleneck, ang gahum sa Brillouin laser. ngadto sa 10 W magnitude, nga nagbutang sa pundasyon alang sa pagpalapad sa paggamit niini.
Kinatibuk-ang junction
Uban sa padayon nga eksplorasyon sa cutting-edge nga kahibalo, ang pig-ot nga linewidth lasers nahimong usa ka kinahanglanon nga himan sa siyentipikong panukiduki uban sa ilang maayo kaayo nga performance, sama sa laser interferometer LIGO alang sa gravitational wave detection, nga naggamit sa usa ka single-frequency pig-ot nga linewidth.lasernga adunay wavelength nga 1064 nm isip tinubdan sa binhi, ug ang linewidth sa kahayag sa binhi anaa sa sulod sa 5 kHz.Dugang pa, ang makitid nga gilapdon nga mga laser nga adunay wavelength tunable ug walay mode jump nagpakita usab og dako nga potensyal sa aplikasyon, ilabi na sa coherent communications, nga hingpit nga makatubag sa mga panginahanglan sa wavelength division multiplexing (WDM) o frequency division multiplexing (FDM) alang sa wavelength (o frequency). ) tunability, ug gilauman nga mahimong kinauyokan nga himan sa sunod nga henerasyon sa mobile communication technology.
Sa umaabot, ang kabag-ohan sa mga materyales sa laser ug teknolohiya sa pagproseso labi pa nga nagpasiugda sa pag-compress sa linewidth sa laser, ang pagpaayo sa kalig-on sa frequency, ang pagpalapad sa wavelength range ug ang pag-uswag sa gahum, nga nagbukas sa dalan alang sa pagsuhid sa tawo sa wala mailhi nga kalibutan.