Jodi a, nou pral prezante yon lazè "monokromatik" ki ekstrèm - yon lazè ak yon lajè liy etwat. Aparisyon li ranpli twou vid ki genyen nan anpil domèn aplikasyon lazè, e nan dènye ane yo li te lajman itilize nan deteksyon ond gravitasyonèl, liDAR, deteksyon distribye, kominikasyon optik koeran gwo vitès ak lòt domèn, ki se yon "misyon" ki pa ka akonpli sèlman pa amelyore puisans lazè a.
Ki sa ki yon lazè ak yon lajè liy etwat?
Tèm "lajè liy" la refere a lajè liy espektral lazè a nan domèn frekans lan, ki anjeneral mezire an tèm de lajè mwatye pik spectre a (FWHM). Lajè liy lan sitou afekte pa radyasyon espontane atòm oswa iyon eksite, bri faz, vibrasyon mekanik rezonatè a, jitter tanperati ak lòt faktè ekstèn. Plis valè lajè liy lan piti, se plis pite spectre a wo, sa vle di, se pi bon monokromatisite lazè a. Lazè ki gen karakteristik sa yo anjeneral gen trè ti bri faz oswa frekans ak trè ti bri entansite relatif. An menm tan, plis valè lajè lineyè lazè a piti, se plis koyerans korespondan an fò, ki manifeste kòm yon longè koyerans trè long.
Reyalizasyon ak aplikasyon lazè lajè liy etwat
Limite pa lajè liy gen natirèl sibstans k ap travay lazè a, li prèske enposib pou reyalize dirèkteman pwodiksyon lazè lajè liy etwat la lè w konte sou osilatè tradisyonèl la li menm. Pou reyalize operasyon lazè lajè liy etwat la, li anjeneral nesesè pou itilize filtè, griyaj ak lòt aparèy pou limite oswa chwazi modil longitudinal nan spectre gen an, ogmante diferans gen nèt ant mòd longitudinal yo, pou gen kèk oswa menm yon sèl osilasyon mòd longitudinal nan rezonatè lazè a. Nan pwosesis sa a, li souvan nesesè pou kontwole enfliyans bri sou pwodiksyon lazè a, epi minimize elajisman liy espektral ki koze pa vibrasyon ak chanjman tanperati anviwònman ekstèn lan; An menm tan, li kapab tou konbine avèk analiz dansite espektral bri faz oswa frekans pou konprann sous bri a epi optimize konsepsyon lazè a, pou reyalize yon pwodiksyon ki estab nan lazè lajè liy etwat la.
Ann pran yon gade sou realizasyon operasyon lajè liy etwat nan plizyè kategori diferan de lazè.
Lazè semi-kondiktè yo gen avantaj tankou gwosè kontra enfòmèl ant, efikasite segondè, lavi ki long ak benefis ekonomik.
Rezonatè optik Fabry-Perot (FP) ki itilize nan tradisyonèl yolazè semi-kondiktèjeneralman osilan nan mòd milti-longitudinal, epi lajè liy pwodiksyon an relativman laj, kidonk li nesesè pou ogmante fidbak optik la pou jwenn pwodiksyon an nan yon lajè liy etwat.
Fidbak distribye (DFB) ak refleksyon Bragg distribye (DBR) se de lazè semi-kondiktè fidbak optik entèn tipik. Akòz ti espas griyaj la ak bon selektivite longèdonn, li fasil pou reyalize yon pwodiksyon lajè liy etwat yon sèl frekans ki estab. Diferans prensipal ant de estrikti yo se pozisyon griyaj la: estrikti DFB a anjeneral distribye estrikti peryodik griyaj Bragg la nan tout rezonatè a, epi rezonatè DBR a anjeneral konpoze de estrikti griyaj refleksyon an ak rejyon gen entegre nan sifas fen an. Anplis de sa, lazè DFB yo itilize griyaj entegre ak kontras endis refraksyon ki ba ak reflektivite ki ba. Lazè DBR yo itilize griyaj sifas ak kontras endis refraksyon ki wo ak reflektivite ki wo. Tou de estrikti yo gen yon gwo ranje espektral lib epi yo ka fè ajisteman longèdonn san so mòd nan seri kèk nanomèt, kote lazè DBR a gen yon ranje ajisteman ki pi laj pase...Lazè DFBAnplis de sa, teknoloji fidbak optik kavite ekstèn lan, ki itilize eleman optik ekstèn pou fidbak limyè sortan chip lazè semi-kondiktè a epi chwazi frekans lan, kapab tou reyalize operasyon lajè liy etwat lazè semi-kondiktè a.
(2) Lazè fib
Lazè fib yo gen yon efikasite konvèsyon ponp ki wo, yon bon kalite gwo bout bwa ak yon efikasite kouplaj ki wo, ki se sijè rechèch ki cho nan domèn lazè a. Nan kontèks epòk enfòmasyon an, lazè fib yo gen bon konpatibilite ak sistèm kominikasyon fib optik aktyèl yo sou mache a. Lazè fib yon sèl frekans lan, ak avantaj lajè liy etwat, bri ki ba ak bon koyerans, vin tounen youn nan direksyon enpòtan nan devlopman li.
Fonksyònman mòd longitudinal sèl se nwayo lazè fib la pou reyalize yon pwodiksyon lajè liy etwat, anjeneral, dapre estrikti rezonatè lazè fib sèl frekans lan ka divize an kalite DFB, kalite DBR ak kalite bag. Pami yo, prensip fonksyònman lazè fib sèl frekans DFB ak DBR yo sanble ak lazè semi-kondiktè DFB ak DBR yo.
Jan yo montre nan Figi 1, lazè fib DFB a dwe ekri griyaj Bragg distribye nan fib la. Paske longèdonn travay osilateur a afekte pa peryòd fib la, mòd longitudinal la ka chwazi atravè fidbak distribye griyaj la. Rezonatè lazè DBR a anjeneral fòme pa yon pè griyaj Bragg fib, epi mòd longitudinal inik la chwazi sitou pa griyaj Bragg fib bann etwat ak refleksyon ki ba. Sepandan, akòz rezonatè long li yo, estrikti konplèks li yo ak mank mekanis diskriminasyon frekans efikas, kavite ki gen fòm bag la gen tandans pou chanje mòd, epi li difisil pou travay estab nan mòd longitudinal konstan pou yon tan long.
Figi 1, De estrikti lineyè tipik ki gen yon sèl frekanslazè fib
Dat piblikasyon: 27 novanm 2023