क्या है एकसंकीर्ण लाइनविड्थ लेजर?
संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर, शब्द "लाइन चौड़ाई" वर्णक्रमीय रेखा चौड़ाई को संदर्भित करता हैलेज़रआवृत्ति डोमेन में, जिसे आमतौर पर स्पेक्ट्रम की आधी चोटी की पूरी चौड़ाई (FWHM) के संदर्भ में निर्धारित किया जाता है। लाइनविड्थ मुख्य रूप से उत्तेजित परमाणुओं या आयनों के स्वतःस्फूर्त विकिरण, चरण शोर, अनुनादक के यांत्रिक कंपन, तापमान घबराहट और अन्य बाहरी कारकों से प्रभावित होती है। लाइन की चौड़ाई का मान जितना छोटा होगा, स्पेक्ट्रम की शुद्धता उतनी ही अधिक होगी, यानी लेजर की मोनोक्रोमैटिकिटी उतनी ही बेहतर होगी। ऐसी विशेषताओं वाले लेजर में आमतौर पर बहुत कम चरण या आवृत्ति शोर और बहुत कम सापेक्ष तीव्रता शोर होता है। साथ ही, लेजर का रैखिक चौड़ाई मान जितना छोटा होगा, संगत सुसंगतता उतनी ही मजबूत होगी, जो एक अत्यंत लंबी सुसंगतता लंबाई के रूप में प्रकट होती है।
संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर का निर्माण और अनुप्रयोग
लेजर के कार्यशील पदार्थ की अंतर्निहित लाभ रेखा चौड़ाई द्वारा सीमित, पारंपरिक ऑसिलेटर पर निर्भर होकर संकीर्ण रेखा चौड़ाई लेजर के आउटपुट को सीधे महसूस करना लगभग असंभव है। संकीर्ण रेखा चौड़ाई लेजर के संचालन को महसूस करने के लिए, आमतौर पर लाभ स्पेक्ट्रम में अनुदैर्ध्य मापांक को सीमित करने या चुनने के लिए फिल्टर, झंझरी और अन्य उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक होता है, अनुदैर्ध्य मोड के बीच शुद्ध लाभ अंतर को बढ़ाता है, ताकि लेजर गुंजयमान यंत्र में कुछ या यहां तक कि केवल एक अनुदैर्ध्य मोड दोलन हो। इस प्रक्रिया में, लेजर आउटपुट पर शोर के प्रभाव को नियंत्रित करना और बाहरी वातावरण के कंपन और तापमान परिवर्तनों के कारण वर्णक्रमीय रेखाओं के चौड़ीकरण को कम करना अक्सर आवश्यक होता है; साथ ही, इसे शोर के स्रोत को समझने और लेजर के डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए चरण या आवृत्ति शोर वर्णक्रमीय घनत्व के विश्लेषण के साथ भी जोड़ा जा सकता है, ताकि संकीर्ण रेखा चौड़ाई लेजर के स्थिर आउटपुट को प्राप्त किया जा सके।
आइए लेज़रों की कई विभिन्न श्रेणियों के संकीर्ण लाइनविड्थ प्रचालन की प्राप्ति पर एक नज़र डालें।
अर्धचालक लेजर के फायदे हैं - छोटा आकार, उच्च दक्षता, लम्बा जीवन और आर्थिक लाभ।
पारंपरिक रूप से प्रयुक्त फैब्री-पेरोट (एफपी) ऑप्टिकल रेज़ोनेटरअर्धचालक लेज़रआम तौर पर बहु-अनुदैर्ध्य मोड में दोलन होता है, और आउटपुट लाइन की चौड़ाई अपेक्षाकृत व्यापक होती है, इसलिए संकीर्ण लाइन चौड़ाई का आउटपुट प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल फीडबैक को बढ़ाना आवश्यक है।
वितरित प्रतिक्रिया (DFB लेजर) और वितरित ब्रैग प्रतिबिंब (DBR) दो विशिष्ट आंतरिक ऑप्टिकल प्रतिक्रिया अर्धचालक लेजर हैं। छोटे झंझरी पिच और अच्छी तरंग दैर्ध्य चयनात्मकता के कारण, स्थिर एकल-आवृत्ति संकीर्ण लाइनविड्थ आउटपुट प्राप्त करना आसान है। दो संरचनाओं के बीच मुख्य अंतर झंझरी की स्थिति है: DFB लेजर संरचना आमतौर पर पूरे अनुनादक में ब्रैग झंझरी की आवधिक संरचना को वितरित करती है, और DBR का अनुनादक आमतौर पर प्रतिबिंब झंझरी संरचना और अंतिम सतह में एकीकृत लाभ क्षेत्र से बना होता है। इसके अलावा, DFB लेजर कम अपवर्तक सूचकांक कंट्रास्ट और कम परावर्तकता के साथ एम्बेडेड झंझरी का उपयोग करते हैं। DBR लेजर उच्च अपवर्तक सूचकांक कंट्रास्ट और उच्च परावर्तकता के साथ सतह झंझरी का उपयोग करते हैं। दोनों संरचनाओं में एक बड़ी मुक्त वर्णक्रमीय सीमा होती है और कुछ नैनोमीटर की सीमा में मोड जंप के बिना तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग कर सकती है, जहां DBR लेजर की तुलना में व्यापक ट्यूनिंग रेंज होती हैडीएफबी लेजरइसके अलावा, बाहरी गुहा ऑप्टिकल फीडबैक तकनीक, जो अर्धचालक लेजर चिप के आउटगोइंग लाइट को फीडबैक करने और आवृत्ति का चयन करने के लिए बाहरी ऑप्टिकल तत्वों का उपयोग करती है, अर्धचालक लेजर के संकीर्ण लाइनविड्थ ऑपरेशन को भी महसूस कर सकती है।
(2) फाइबर लेजर
फाइबर लेजर में उच्च पंप रूपांतरण दक्षता, अच्छी बीम गुणवत्ता और उच्च युग्मन दक्षता होती है, जो लेजर क्षेत्र में गर्म शोध विषय हैं। सूचना युग के संदर्भ में, फाइबर लेजर में बाजार में वर्तमान ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणालियों के साथ अच्छी संगतता है। संकीर्ण रेखा चौड़ाई, कम शोर और अच्छी सुसंगतता के लाभों के साथ एकल-आवृत्ति फाइबर लेजर इसके विकास की महत्वपूर्ण दिशाओं में से एक बन गया है।
एकल अनुदैर्ध्य मोड ऑपरेशन संकीर्ण लाइन-चौड़ाई आउटपुट प्राप्त करने के लिए फाइबर लेजर का मूल है, आमतौर पर एकल आवृत्ति फाइबर लेजर के गुंजयमान यंत्र की संरचना के अनुसार DFB प्रकार, DBR प्रकार और रिंग प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, DFB लेजर और DBR एकल-आवृत्ति फाइबर लेजर का कार्य सिद्धांत DFB और DBR अर्धचालक लेजर के समान है।
1960 में, दुनिया का पहला रूबी लेजर एक ठोस अवस्था वाला लेजर था, जिसकी विशेषता उच्च आउटपुट ऊर्जा और व्यापक तरंग दैर्ध्य कवरेज थी। सॉलिड-स्टेट लेजर की अनूठी स्थानिक संरचना इसे संकीर्ण लाइनविड्थ आउटपुट के डिजाइन में अधिक लचीला बनाती है। वर्तमान में, कार्यान्वित की जाने वाली मुख्य विधियों में लघु गुहा विधि, एक तरफा रिंग गुहा विधि, इंट्राकैविटी मानक विधि, मरोड़ पेंडुलम मोड गुहा विधि, वॉल्यूम ब्रैग ग्रेटिंग विधि और बीज इंजेक्शन विधि शामिल हैं।
पोस्ट समय: जून-03-2025