ट्यूनेबल संकीर्ण-लाइनविड्थ लेज़रों का मुख्य तकनीकी मार्ग

इसका मुख्य तकनीकी मार्गट्यूनेबल संकीर्ण-लाइनविड्थ लेज़र

ट्यूनेबल के मुख्य तकनीकी मार्गसंकीर्ण-लाइनविड्थ लेज़रअर्धचालक बाहरी गुहाओं के साथ

ट्यूनेबल संकीर्ण-लाइनविड्थ लेज़र परमाणु भौतिकी, स्पेक्ट्रोस्कोपी, क्वांटम सूचना, सुसंगत संचार, रिमोट सेंसिंग और सटीक माप जैसे क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोगों के लिए आधार हैं। इन क्षेत्रों में, सरल, सस्ते, संकीर्ण लाइनविड्थ और व्यापक ट्यूनिंग रेंज लेज़र इस तकनीक के नए अनुप्रयोगों को आगे बढ़ाते रहेंगे।

पिछले 50 वर्षों के इतिहास में,ट्यूनेबल प्रकाश स्रोतTLS लेजर ने बड़े पैमाने पर लेजर प्रौद्योगिकी के विकास को प्रतिबिंबित किया है। प्रारंभिक डाई लेजर को बाहरी गुहा डायोड लेजर (ECDL) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, जबकि उच्च-शक्ति प्रणालियों में ट्यूनेबल सॉलिड-स्टेट लेजर (जैसे टाइटेनियम-नीलम लेजर) या ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर (OPO) का उपयोग करके आवृत्ति-परिवर्तित Nd:YAG लेजर का प्रभुत्व है। स्थिर बाहरी गुहाओं के बिना डायोड लेजर ने कम लागत और कम प्रदर्शन वाले बाजार को वाणिज्यिक DFB लेजर और DBR डायोड से भर दिया है, जिनकी लाइन की चौड़ाई 500kHz जितनी संकीर्ण है। हाल ही में, फाइबर लेजर और वेरिएबल-फ़्रीक्वेंसी फाइबर लेजर ने कई सॉलिड-स्टेट सिस्टम को अलग-अलग डिज़ाइनों के साथ बदलना शुरू कर दिया है, जो उच्च शक्ति और अधिक ट्यूनेबिलिटी या संकीर्ण लाइन चौड़ाई प्रदान करते हैं। आजकल, फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स के उद्भव ने फ़्रीक्वेंसी-स्थिरीकृत लेजर को उत्कृष्ट स्थिरता और सटीकता बनाए रखते हुए किसी भी तरंग दैर्ध्य पर प्राप्त करने में सक्षम बनाया है। हालाँकि, इसके बावजूद, बाहरी गुहाअर्धचालक लेजरअपनी सादगी, बहु-कार्यक्षमता, सम्मानजनक प्रदर्शन और बहुत कम लागत के कारण यह अभी भी कई प्रयोगशालाओं में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले प्रकाश स्रोत के रूप में अपनी स्थिति बनाए हुए है।

वर्तमान में, बाह्य गुहा अर्धचालकों के साथ ट्यूनेबल संकीर्ण-लाइनविड्थ लेज़रों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है:

लेजर कूलिंग और कैप्चर

बोस-आइंस्टीन संघनन

क्वांटम ऑप्टिक्स: संपीड़ित प्रकाश

विद्युतचुंबकीय पारदर्शी और धीमी रोशनी

समय और आवृत्ति मानक

लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी

ट्यूनेबल नैरो-लाइनविड्थ लेजर आम तौर पर एक नियंत्रक, एक लेजर डायोड और एक आवृत्ति चयन मॉड्यूल से बने होते हैं। उदाहरण के लिए, लेजर आवृत्ति चयन और ट्यूनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली झंझरी, या बिल्ली की आंख की संरचना पर आधारित फिल्टर, आदि। बाहरी गुहा अर्धचालकों के साथ ट्यूनेबल नैरो-लाइनविड्थ लेजर की महत्वपूर्ण विशेषताओं में संकीर्ण लेजर लाइनविड्थ, कम आवृत्ति बहाव और विस्तृत ट्यूनिंग रेंज आदि शामिल हैं। और ये उत्कृष्ट विशेषताएं एक बेहद बेहतरीन लेजर ड्राइव सर्किट, लेजर की समग्र यांत्रिक स्थिरता और आवृत्ति चयन के सिद्धांत पर निर्भर करती हैं। लेजर की उच्च आवृत्ति स्थिरता प्राप्त करने के लिए, विभिन्न प्रकार के लेजर आवृत्ति-लॉकिंग मॉड्यूल जोड़े जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल सुपर-स्थिर गुहा पर लेजर तरंग दैर्ध्य को लॉक करने के लिए PDH आवृत्ति स्थिरीकरण तकनीक का उपयोग करके, लेजर की लाइनविड्थ को 1 हर्ट्ज के स्तर तक सीमित किया जा सकता है, और आवृत्ति स्थिरता <3×10-15 @ 1 एस तक पहुंच सकती है।