संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर प्रौद्योगिकी भाग दो

संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर प्रौद्योगिकी भाग दो

(३)ठोस अवस्था लेजर

1960 में, दुनिया का पहला रूबी लेजर एक ठोस-राज्य लेजर था, जिसमें एक उच्च आउटपुट ऊर्जा और एक व्यापक तरंग दैर्ध्य कवरेज की विशेषता थी। ठोस-राज्य लेजर की अद्वितीय स्थानिक संरचना इसे संकीर्ण लाइनविड्थ आउटपुट के डिजाइन में अधिक लचीला बनाती है। वर्तमान में, लागू किए गए मुख्य तरीकों में शॉर्ट कैविटी मेथड, वन-वे रिंग कैविटी विधि, इंट्राकैविटी स्टैंडर्ड मेथड, टॉर्सियन पेंडुलम मोड कैविटी विधि, वॉल्यूम ब्रैग ग्रेटिंग विधि और बीज इंजेक्शन विधि शामिल हैं।

चित्रा 7 कई विशिष्ट एकल-लंबी-लंबी मोड सॉलिड-स्टेट लेज़रों की संरचना को दर्शाता है।

चित्रा 7 (ए) इन-कैविटी एफपी मानक के आधार पर एकल अनुदैर्ध्य मोड चयन के कार्य सिद्धांत को दर्शाता है, अर्थात्, मानक के संकीर्ण लाइनविड्थ ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम का उपयोग अन्य अनुदैर्ध्य मोड के नुकसान को बढ़ाने के लिए किया जाता है, ताकि अन्य अनुदैर्ध्य मोड को उनके छोटे प्रसारण प्रक्रिया के कारण मोड प्रतियोगिता प्रक्रिया में फ़िल्टर किया जाए, इसलिए एकल लॉन्गिटिनल मोड ऑपरेशन को प्राप्त करने के लिए। इसके अलावा, तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग आउटपुट की एक निश्चित सीमा एफपी मानक के कोण और तापमान को नियंत्रित करके और अनुदैर्ध्य मोड अंतराल को बदलकर प्राप्त की जा सकती है। अंजीर। 7 (बी) और (सी) गैर-प्लानर रिंग ऑसिलेटर (एनपीआरओ) और टॉर्सनल पेंडुलम मोड कैविटी विधि को दिखाते हैं जो एकल अनुदैर्ध्य मोड आउटपुट प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। कार्य सिद्धांत गुंजयमान में एक ही दिशा में बीम को प्रचारित करने के लिए है, सामान्य खड़े तरंग गुहा में उलट कणों की संख्या के असमान स्थानिक वितरण को प्रभावी ढंग से समाप्त करता है, और इस प्रकार एक एकल अनुदैर्ध्य मोड आउटपुट को प्राप्त करने के लिए स्थानिक छेद जलने के प्रभाव के प्रभाव से बचता है। बल्क ब्रैग ग्रेटिंग (वीबीजी) मोड चयन का सिद्धांत सेमीकंडक्टर और फाइबर संकीर्ण लाइन-चौड़ाई लेज़रों के समान है, अर्थात्, वीबीजी को एक फ़िल्टर तत्व के रूप में उपयोग करके, इसकी अच्छी वर्णक्रमीय चयनात्मकता और कोण चयनात्मकता के आधार पर, एक विशिष्ट तरंगदैतिक या बैंड की भूमिका को प्राप्त करने के लिए ऑसिलेटर ऑसिलेटेटर ऑसिलेटर ऑसिलेटर ऑसिलेट्स।
एक ही समय में, कई अनुदैर्ध्य मोड चयन विधियों को अनुदैर्ध्य मोड चयन सटीकता में सुधार करने की आवश्यकता के अनुसार जोड़ा जा सकता है, लिनेविड्थ को आगे संकीर्ण करें, या नॉनलाइनर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफॉर्मेशन और अन्य साधनों को पेश करके मोड प्रतियोगिता की तीव्रता को बढ़ाएं, और एक संकीर्ण लाइनविट में काम करने के लिए लेजर के आउटपुट तरंग दैर्ध्य का विस्तार करें, जो कि करने के लिए मुश्किल है।अर्धचालक लेजरऔरफाइबर लेजर.

(४) ब्रिलोइन लेजर

Brillouin लेजर कम शोर, संकीर्ण लाइनविड्थ आउटपुट तकनीक प्राप्त करने के लिए उत्तेजित ब्रिलॉइन बिखरने (SBS) प्रभाव पर आधारित है, इसका सिद्धांत फोटॉन और आंतरिक ध्वनिक क्षेत्र की बातचीत के माध्यम से स्टोक्स फोटॉन की एक निश्चित आवृत्ति शिफ्ट का उत्पादन करने के लिए है, और लगातार लाभ बैंडविड्थ के भीतर प्रवर्धित है।

चित्रा 8 एसबीएस रूपांतरण के स्तर आरेख और ब्रिलॉइन लेजर की मूल संरचना को दर्शाता है।

ध्वनिक क्षेत्र की कम कंपन आवृत्ति के कारण, सामग्री की ब्रिलॉइन आवृत्ति शिफ्ट आमतौर पर केवल 0.1-2 सेमी -1 होती है, इसलिए पंप लाइट के रूप में 1064 एनएम लेजर के साथ, स्टोक्स वेवलेंथ से उत्पन्न होता है, जो अक्सर केवल 1064.01 एनएम के बारे में होता है, लेकिन इसका मतलब यह भी होता है कि इसकी क्वांटम रूपांतरण दक्षता में 99.99% तक उच्चता है। इसके अलावा, क्योंकि माध्यम का ब्रिलॉइन गेन लिनविड्थ आमतौर पर केवल MHz-GHz के ऑर्डर का होता है (कुछ ठोस मीडिया का ब्रिलॉइन गेन लाईविड्थ केवल 10 मेगाहर्ट्ज के बारे में होता है), यह 100 गीगाहर्ट्ज़ के ऑर्डर के लेजर वर्किंग सबस्टेंस के लाभ से बहुत कम है, जो कि ब्रिलोइन लारस को स्पष्ट कर सकता है। गुहा, और इसकी आउटपुट लाइन की चौड़ाई पंप लाइन की चौड़ाई की तुलना में परिमाण के कई आदेश हैं। वर्तमान में, ब्रिलॉइन लेजर फोटोनिक्स फील्ड में एक रिसर्च हॉटस्पॉट बन गया है, और बेहद संकीर्ण लाइनविड्थ आउटपुट के एचजेड और सब-एचजेड ऑर्डर पर कई रिपोर्टें आई हैं।

हाल के वर्षों में, वेवगाइड संरचना वाले ब्रिलॉइन डिवाइस के क्षेत्र में उभरे हैंमाइक्रोवेव फोटोनिक्स, और लघु, उच्च एकीकरण और उच्च संकल्प की दिशा में तेजी से विकसित हो रहे हैं। इसके अलावा, डायमंड जैसी नई क्रिस्टल सामग्रियों पर आधारित अंतरिक्ष-रनिंग ब्रिलॉइन लेजर ने पिछले दो वर्षों में लोगों की दृष्टि में भी प्रवेश किया है, वेवगाइड संरचना की शक्ति में इसकी अभिनव सफलता और कैस्केड एसबीएस बोटलेक, ब्रिलॉइन लेजर की शक्ति 10 डब्ल्यू परिमाण तक, अपने अनुप्रयोग को विस्तारित करने के लिए नींव रखती है।
जनरल जंक्शन
अत्याधुनिक ज्ञान की निरंतर खोज के साथ, संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ वैज्ञानिक अनुसंधान में एक अपरिहार्य उपकरण बन गया है, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण तरंग का पता लगाने के लिए लेजर इंटरफेरोमीटर लिगो, जो एक एकल-आवृत्ति संकीर्ण लाइनविड्थ का उपयोग करता हैलेज़रबीज स्रोत के रूप में 1064 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ, और बीज प्रकाश की लाइनविड्थ 5 kHz के भीतर है। इसके अलावा, तरंग दैर्ध्य ट्यून करने योग्य और कोई मोड कूद के साथ संकीर्ण-चौड़ाई लेजर भी महान अनुप्रयोग क्षमता दिखाते हैं, विशेष रूप से सुसंगत संचार में, जो तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) या आवृत्ति डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (FDM) की तरंग दैर्ध्य (या फ़्रीक्वेंसी) ट्यूनबिलिटी के लिए पूरी तरह से पूरी तरह से पूरा कर सकता है, और अगली पीढ़ी के मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी के मुख्य उपकरण बनने की उम्मीद है।
भविष्य में, लेजर सामग्री और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी का नवाचार लेजर लाइनविड्थ के संपीड़न को और बढ़ावा देगा, आवृत्ति स्थिरता में सुधार, तरंग दैर्ध्य रेंज के विस्तार और सत्ता के सुधार, अज्ञात दुनिया के मानव अन्वेषण के लिए मार्ग प्रशस्त करते हैं।