നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ടെക്നോളജി രണ്ടാം ഭാഗം

നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ടെക്നോളജി രണ്ടാം ഭാഗം

(3)സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ

1960-ൽ, ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ റൂബി ലേസർ ഒരു സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ ആയിരുന്നു, ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് ഊർജ്ജവും വിശാലമായ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള കവറേജും ഉണ്ടായിരുന്നു. സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറിൻ്റെ അതുല്യമായ സ്പേഷ്യൽ ഘടന, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഔട്ട്പുട്ടിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ അതിനെ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതാക്കുന്നു. ഷോർട്ട് കാവിറ്റി മെത്തേഡ്, വൺ-വേ റിംഗ് കാവിറ്റി മെത്തേഡ്, ഇൻട്രാകാവിറ്റി സ്റ്റാൻഡേർഡ് മെത്തേഡ്, ടോർഷൻ പെൻഡുലം മോഡ് കാവിറ്റി മെത്തേഡ്, വോളിയം ബ്രാഗ് ഗ്രേറ്റിംഗ് രീതി, സീഡ് ഇഞ്ചക്ഷൻ രീതി എന്നിവയാണ് നിലവിൽ നടപ്പിലാക്കിയിരിക്കുന്ന പ്രധാന രീതികൾ.

നിരവധി സാധാരണ ഒറ്റ-രേഖാംശ മോഡ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകളുടെ ഘടന ചിത്രം 7 കാണിക്കുന്നു.

ഇൻ-കാവിറ്റി എഫ്പി സ്റ്റാൻഡേർഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിംഗിൾ രേഖാംശ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കലിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ചിത്രം 7(എ) കാണിക്കുന്നു, അതായത്, മറ്റ് രേഖാംശ മോഡുകളുടെ നഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സ്റ്റാൻഡേർഡിൻ്റെ ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ട്രാൻസ്മിഷൻ സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അങ്ങനെ മറ്റ് രേഖാംശ മോഡുകൾ ഒറ്റ രേഖാംശ മോഡ് ഓപ്പറേഷൻ നേടുന്നതിന്, അവയുടെ ചെറിയ പ്രക്ഷേപണം കാരണം മോഡ് മത്സര പ്രക്രിയയിൽ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ, FP സ്റ്റാൻഡേർഡിൻ്റെ ആംഗിളും താപനിലയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെയും രേഖാംശ മോഡ് ഇടവേള മാറ്റുന്നതിലൂടെയും ഒരു നിശ്ചിത ശ്രേണി തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കും. അത്തിപ്പഴം. 7(b) ഉം (c) നോൺ-പ്ലാനർ റിംഗ് ഓസിലേറ്ററും (NPRO) ഒരു രേഖാംശ മോഡ് ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ടോർഷണൽ പെൻഡുലം മോഡ് കാവിറ്റി രീതിയും കാണിക്കുന്നു. റെസൊണേറ്ററിൽ ഒരൊറ്റ ദിശയിൽ ബീം പ്രചരിപ്പിക്കുക, സാധാരണ സ്റ്റാൻഡിംഗ് വേവ് അറയിലെ വിപരീത കണങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അസമമായ സ്പേഷ്യൽ വിതരണം ഫലപ്രദമായി ഇല്ലാതാക്കുക, അങ്ങനെ സ്പേഷ്യൽ ഹോൾ ബേണിംഗ് ഇഫക്റ്റിൻ്റെ സ്വാധീനം ഒഴിവാക്കുക എന്നതാണ് പ്രവർത്തന തത്വം. ഒറ്റ രേഖാംശ മോഡ് ഔട്ട്പുട്ട്. ബൾക്ക് ബ്രാഗ് ഗ്രേറ്റിംഗ് (VBG) മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കലിൻ്റെ തത്വം നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ച അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെയും ഫൈബർ നാരോ ലൈൻ-വിഡ്ത്ത് ലേസറുകളുടെയും സമാനമാണ്, അതായത്, VBG ഒരു ഫിൽട്ടർ ഘടകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, അതിൻ്റെ നല്ല സ്പെക്ട്രൽ സെലക്റ്റിവിറ്റിയും ആംഗിൾ സെലക്റ്റിവിറ്റിയും അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഓസിലേറ്റർ ചിത്രം 7(d) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രേഖാംശ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കലിൻ്റെ പങ്ക് കൈവരിക്കുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യത്തിലോ ബാൻഡിലോ ആന്ദോളനം ചെയ്യുന്നു.
അതേസമയം, രേഖാംശ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ലൈൻവിഡ്ത്ത് കൂടുതൽ ഇടുങ്ങിയതാക്കുന്നതിനും അല്ലെങ്കിൽ നോൺ-ലീനിയർ ഫ്രീക്വൻസി ട്രാൻസ്ഫോർമേഷനും മറ്റ് മാർഗങ്ങളിലൂടെയും മോഡ് മത്സര തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും, ഔട്ട്പുട്ട് തരംഗദൈർഘ്യം വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ആവശ്യമായ നിരവധി രേഖാംശ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ രീതികൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ലേസർ, അത് ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്അർദ്ധചാലക ലേസർഒപ്പംഫൈബർ ലേസറുകൾ.

(4) ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസർ

കുറഞ്ഞ ശബ്‌ദം, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഔട്ട്‌പുട്ട് സാങ്കേതികവിദ്യ ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള ഉത്തേജിതമായ ബ്രില്ലൂയിൻ സ്‌കാറ്ററിംഗ് (എസ്‌ബിഎസ്) ഇഫക്റ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസർ, അതിൻ്റെ തത്വം ഫോട്ടോണിലൂടെയും ആന്തരിക അക്കോസ്റ്റിക് ഫീൽഡ് ഇൻ്ററാക്ഷനിലൂടെയും സ്റ്റോക്ക്സ് ഫോട്ടോണുകളുടെ ഒരു നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ഇത് തുടർച്ചയായി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് നേടുക.

ചിത്രം 8, SBS പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ ലെവൽ ഡയഗ്രാമും ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസറിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഘടനയും കാണിക്കുന്നു.

അക്കോസ്റ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ കുറഞ്ഞ വൈബ്രേഷൻ ഫ്രീക്വൻസി കാരണം, മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ബ്രില്ലൂയിൻ ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് സാധാരണയായി 0.1-2 cm-1 മാത്രമാണ്, അതിനാൽ പമ്പ് ലൈറ്റായി 1064 nm ലേസർ ഉപയോഗിച്ച്, സ്റ്റോക്ക്സ് തരംഗദൈർഘ്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് പലപ്പോഴും 1064.01 nm ആണ്, പക്ഷേ ഇതിനർത്ഥം അതിൻ്റെ ക്വാണ്ടം പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത വളരെ ഉയർന്നതാണ് (സിദ്ധാന്തത്തിൽ 99.99% വരെ). കൂടാതെ, മീഡിയത്തിൻ്റെ Brillouin ലൈൻ വിഡ്ത്ത് സാധാരണയായി MHZ-ghz ക്രമത്തിൽ മാത്രമുള്ളതിനാൽ (ചില സോളിഡ് മീഡിയയുടെ Brillouin ഗെയിൻ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഏകദേശം 10 MHz ആണ്), ഇത് ലേസർ പ്രവർത്തന പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്തിനെക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. 100 ജിഗാഹെർട്‌സിൻ്റെ ക്രമത്തിൽ, ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസറിൽ ആവേശഭരിതനായ സ്റ്റോക്ക്‌സിന് അറയിൽ ഒന്നിലധികം ആംപ്ലിഫിക്കേഷനുശേഷം വ്യക്തമായ സ്പെക്‌ട്രം സങ്കുചിതമായ പ്രതിഭാസം കാണിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലൈൻ വീതി പമ്പ് ലൈൻ വീതിയേക്കാൾ ഇടുങ്ങിയ നിരവധി ഓർഡറുകൾ ആണ്. നിലവിൽ, ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസർ ഫോട്ടോണിക്സ് ഫീൽഡിലെ ഒരു ഗവേഷണ ഹോട്ട്‌സ്‌പോട്ടായി മാറിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വളരെ ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഔട്ട്‌പുട്ടിൻ്റെ Hz, സബ്-ഹെർട്‌സ് ക്രമത്തെക്കുറിച്ച് നിരവധി റിപ്പോർട്ടുകൾ വന്നിട്ടുണ്ട്.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വേവ്ഗൈഡ് ഘടനയുള്ള ബ്രില്ലൂയിൻ ഉപകരണങ്ങൾ ഈ മേഖലയിൽ ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്മൈക്രോവേവ് ഫോട്ടോണിക്സ്, കൂടാതെ മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ, ഉയർന്ന സംയോജനം, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ എന്നിവയുടെ ദിശയിൽ അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, വജ്രം പോലുള്ള പുതിയ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബഹിരാകാശ-പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസർ കഴിഞ്ഞ രണ്ട് വർഷമായി ആളുകളുടെ കാഴ്ചപ്പാടിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു, വേവ് ഗൈഡ് ഘടനയുടെയും കാസ്‌കേഡ് എസ്‌ബിഎസ് തടസ്സത്തിൻ്റെയും ശക്തിയിൽ അതിൻ്റെ നൂതന മുന്നേറ്റം, ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസറിൻ്റെ ശക്തി. 10 W മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് വരെ, അതിൻ്റെ പ്രയോഗം വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അടിത്തറയിടുന്നു.
ജനറൽ ജംഗ്ഷൻ
അത്യാധുനിക വിജ്ഞാനത്തിൻ്റെ തുടർച്ചയായ പര്യവേക്ഷണത്തോടെ, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസറുകൾ അവയുടെ മികച്ച പ്രകടനത്തോടെ ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഉപകരണമായി മാറി, അതായത് ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗ കണ്ടെത്തലിനുള്ള ലേസർ ഇൻ്റർഫെറോമീറ്റർ LIGO, ഇത് ഒരു ആവൃത്തിയിലുള്ള ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.ലേസർഒരു വിത്ത് സ്രോതസ്സായി 1064 nm തരംഗദൈർഘ്യം, വിത്ത് പ്രകാശത്തിൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്ത് 5 kHz-നുള്ളിലാണ്. കൂടാതെ, തരംഗദൈർഘ്യം ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്നതും മോഡ് ജമ്പ് ഇല്ലാത്തതുമായ ഇടുങ്ങിയ വീതിയുള്ള ലേസറുകളും മികച്ച പ്രയോഗ സാധ്യതകൾ കാണിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് കോഹറൻ്റ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷനുകളിൽ, തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് (അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് (WDM) അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് (FDM) എന്നിവയുടെ ആവശ്യകതകൾ തികച്ചും നിറവേറ്റാൻ കഴിയും. ) ട്യൂണബിലിറ്റി, അടുത്ത തലമുറ മൊബൈൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന ഉപകരണമായി മാറുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഭാവിയിൽ, ലേസർ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും നവീകരണം ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കംപ്രഷൻ, ഫ്രീക്വൻസി സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയുടെ വികാസം, ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തൽ എന്നിവയെ കൂടുതൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും, അജ്ഞാത ലോകത്തെ മനുഷ്യൻ പര്യവേക്ഷണത്തിന് വഴിയൊരുക്കും.