Schmuel Linewidth Laser Technology Part Zwee

Schmuel Linewidth Laser Technology Part Zwee

(3)Solid State Laser

Am Joer 1960 war den éischte Rubinlaser vun der Welt e Feststofflaser, charakteriséiert duerch eng héich Ausgangsenergie an eng méi breet Wellelängtdeckung. Déi eenzegaarteg raimlech Struktur vun staark-Staat Laser mécht et méi flexibel am Design vun schmuel linewidth Wasserstoff. Am Moment sinn d'Haaptmethoden ëmgesat kuerz Kavitéit Method, One-Manéier Ring Kavitéit Method, intracavity Standard Method, Torsioun Pendel Modus Huelraim Method, Volume Bragg grating Method an Som Sprëtz Method.

Figur 7 weist d'Struktur vun e puer typesch Single-longitudinal Modus Feststoff-Staat Laser.

Figur 7(a) weist den Aarbechtsprinzip vun enger eenzeger Längsmodusauswiel baséiert op dem In-Cavity FP Standard, dat heescht, de schmuele Linewidth Transmissiounsspektrum vum Standard gëtt benotzt fir de Verloscht vun anere Längsmodi ze erhéijen, sou datt aner Längsmodi ginn am Modus-Konkurrenzprozess ausfiltréiert wéinst hirer klenger Iwwerdroung, sou datt een eenzegen Längsmodusoperatioun erreecht gëtt. Zousätzlech kann e bestëmmte Sortiment vu Wellelängttuning Output kritt ginn andeems de Wénkel an d'Temperatur vum FP Standard kontrolléiert an de Längsmodusintervall geännert gëtt. FIG. 7 (b) an (c) weisen den net-planar Ring Oszilléierer (NPRO) an der Torsioun Pendel Modus Kavitéit Method benotzt fir eng eenzeg longitudinal Modus Ausgang ze kréien. Den Aarbechtsprinzip ass fir de Strahl an enger eenzeger Richtung am Resonator ze propagéieren, effektiv déi ongläich raimlech Verdeelung vun der Unzuel vun ëmgedréinte Partikelen an der gewéinlecher Standwellehöhle eliminéieren, an domat den Afloss vum raimleche Lachverbrennungseffekt ze vermeiden Single longitudinal Modus Ausgang. De Prinzip vun der bulk Bragg grating (VBG) Modus Selektioun ass ähnlech wéi dee vun Hallefleit- a Glasfaser schmuel Linn-Breet Laser, déi virdru erwähnt sinn, dat ass, andeems VBG als Filterelement benotzt gëtt, baséiert op senger gudder Spektral Selektivitéit a Wénkel Selektivitéit, den Oszilléierer. oszilléiert op enger spezifescher Wellelängt oder Band fir d'Roll vun der Längsmodusauswiel z'erreechen, wéi an der Figur 7 (d).
Zur selwechter Zäit kënne verschidde Längsmodus Selektiounsmethoden kombinéiert ginn no Bedierfnesser fir d'Längsmodus Selektiounsgenauegkeet ze verbesseren, d'Linnbreedung weider ze schmuel oder d'Modus Konkurrenzintensitéit ze erhéijen andeems en netlinear Frequenztransformatioun an aner Mëttelen agefouert gëtt, an d'Ausgangswellelängt ausbauen. de Laser iwwerdeems an enger schmuel linewidth Betribssystemer, déi schwéier ass fir ze maachensemiconductor LaseranLéngen Laser.

(4) Brillouin Laser

Brillouin Laser baséiert op stimuléiert Brillouin Streuung (SBS) Effekt fir niddereg Kaméidi, schmuel Linnebreet Output Technologie ze kréien. gewannen bandwidth.

Figur 8 weist den Niveau Diagramm vun SBS Konversioun an der Basis Struktur vun der Brillouin Laser.

Wéinst der gerénger Schwéngungsfrequenz vum akustesche Feld ass d'Brillouin Frequenzverschiebung vum Material normalerweis nëmmen 0,1-2 cm-1, also mat 1064 nm Laser als Pompellicht ass d'Stokes Wellelängt generéiert dacks nëmmen ongeféier 1064,01 nm, awer dëst bedeit och datt seng Quantekonversiounseffizienz extrem héich ass (bis zu 99,99% an der Theorie). Zousätzlech, well d'Brillouin Gewënn Linn Breet vum Medium normalerweis nëmmen vun der Uerdnung vun MHZ-ghz ass (de Brillouin Gewënn Linn Breet vun e puer zolidd Medien ass nëmmen ongeféier 10 MHz), ass et vill manner wéi de Gewënn Linn Breet vun der Laser schaffen Substanz. vun der Uerdnung vun 100 GHz, also, D'Stokes, déi am Brillouin Laser opgereegt sinn, kënnen evident Spektrumverengungsphenomen no multiple Verstäerkung an der Kavitéit weisen, a seng Ausgangslinnbreet ass e puer Gréisstenuerden méi schmuel wéi d'Pompellinnbreet. Am Moment ass de Brillouin Laser e Fuerschungshotspot am Photonikfeld ginn, an et goufe vill Berichter iwwer d'Hz an d'Ënner-Hz Uerdnung vun extrem schmueler Linnbreedungsausgang.

An de leschte Joren, Brillouin Apparater mat waveguide Struktur entstanen am Beräich vunMikrowellen Photonik, a entwéckelen sech séier a Richtung Miniaturiséierung, héich Integratioun a méi héich Opléisung. Zousätzlech ass de Raumfaarf Brillouin Laser baséiert op neie Kristallmaterialien wéi Diamant och d'Visioun vun de Leit an de leschten zwee Joer agaangen, säin innovativen Duerchbroch an der Kraaft vun der Welleguidestruktur an der Kaskade SBS Flaschenhals, d'Kraaft vum Brillouin Laser bis 10 W Magnitude, d'Fondatioun leeën fir seng Applikatioun auszebauen.
Allgemeng Kräizung
Mat der kontinuéierlecher Exploratioun vu modernste Wëssen, schmuel Linnebreet Laser sinn e onverzichtbar Instrument an der wëssenschaftlecher Fuerschung mat hirer exzellenter Leeschtung ginn, sou wéi de Laser Interferometer LIGO fir Gravitatiounswellendetektioun, deen eng eenzegfrequenz schmuel Linnbreedung benotzt.Lasermat enger Wellelängt vun 1064 nm als Som Quell, an der Linn Breet vun der Som Liicht ass bannent 5 kHz. Zousätzlech, schmuel-Breet Laser mat Wellelängt tunable a kee Modus Sprangen weisen och grouss Applikatioun Potential, besonnesch an kohärent Kommunikatiounen, déi perfekt de Besoine vun Wellelängt Divisioun Multiplexing (WDM) oder Frequenz Divisioun Multiplexing (FDM) fir Wellelängt (oder Frequenz) treffen kann ) tunability, a gëtt erwaart de Kär Apparat vun der nächster Generatioun vun mobil Kommunikatioun Technologie ze ginn.
An Zukunft wäert d'Innovatioun vu Lasermaterialien a Veraarbechtungstechnologie d'Kompressioun vun der Laserlinnbreedung weider förderen, d'Verbesserung vun der Frequenzstabilitéit, d'Expansioun vum Wellenlängtberäich an d'Verbesserung vun der Muecht, de Wee fir d'mënschlech Exploratioun vun der onbekannter Welt.