Dar çyzykly lazer tehnologiýasy Birinji bölüm

Bu gün, aşa - dar çyzykly lazer bilen “monohromatiki” lazeri hödürläris. Onuň ýüze çykmagy lazeriň köp ulanylýan meýdanlaryndaky boşluklary doldurýar we soňky ýyllarda agyrlyk güýjüniň tolkunyny kesgitlemekde, liDAR, paýlanyş duýgurlygy, ýokary tizlikli sazlaşykly optiki aragatnaşyk we beýleki ugurlarda giňden ulanyldy, bu bolup bilmeýän “wezipe” diňe lazer güýjüni gowulandyrmak bilen tamamlandy.

Dar çyzykly lazer näme?

“Çyzygyň ini” adalgasy ýygylyk domenindäki lazeriň spektral çyzygynyň giňligini aňladýar, adatça spektriň ýarym pik doly giňligi (FWHM) boýunça kesgitlenýär. Çyzyk giňligi, esasan, tolgundyrylan atomlaryň ýa-da ionlaryň öz-özünden radiasiýasyna, faza sesine, rezonatoryň mehaniki titremesine, temperaturanyň çişmegine we beýleki daşarky faktorlara täsir edýär. Çyzygyň ini näçe kiçi bolsa, spektriň arassalygy şonça ýokary, ýagny lazeriň monohromatikligi şonça gowy. Şeýle häsiýetli lazerlerde adatça faza ýa-da ýygylyk sesleri we otnositel intensiwlik sesi gaty az bolýar. Şol bir wagtyň özünde, lazeriň çyzykly ini bahasy näçe kiçi bolsa, şonça-da gaty uzynlyk uzynlygy hökmünde ýüze çykýan degişli sazlaşyk şonça güýçli bolar.

Dar çyzykly lazeriň durmuşa geçirilmegi we ulanylmagy

Lazeriň işleýän maddasynyň mahsus girdejisi bilen çäklendirilen, adaty yrgyldamanyň özüne bil baglap, dar çyzykly lazeriň çykyşyny gönüden-göni amala aşyrmak mümkin däl diýen ýaly. Dar çyzykly lazeriň işleýşine düşünmek üçin, adatça, girdeji spektrinde uzyn moduly çäklendirmek ýa-da saýlamak, uzynlyk reesimleriniň arasyndaky arassa girdeji tapawudyny ýokarlandyrmak üçin süzgüçleri, panjara we beýleki enjamlary ulanmaly bolýar. lazer rezonatorynda az ýa-da diňe bir uzynlyk re modeiminiň yrgyldamasy. Bu amalda köplenç sesiň lazer çykyşyna täsirine gözegçilik etmek we daşarky gurşawyň titremesi we temperatura üýtgemegi sebäpli spektral çyzyklaryň giňelmegini azaltmak zerur; Şol bir wagtyň özünde, sesiň çeşmesine düşünmek we dar çyzykly lazeriň durnukly çykyşyna ýetmek üçin fazanyň ýa-da ýygylykdaky ses spektral dykyzlygynyň derňewi bilen birleşdirilip bilner.

Birnäçe dürli lazer kategoriýalarynyň dar çyzykly işleýşine göz aýlalyň.

(1)Ondarymgeçiriji lazer

Ondarymgeçiriji lazerleriň ykjam ululygy, ýokary netijeliligi, uzak ömri we ykdysady peýdalary bar.

Adaty ulanylýan “Fabry-Perot” (FP) optiki rezonatorýarymgeçiriji lazerlerköplenç köp uzynlyk re iniminde yrgyldadylýar we çykyş çyzygynyň ini birneme giňdir, şonuň üçin dar çyzygyň inini çykarmak üçin optiki seslenmäni köpeltmeli.

Paýlanan seslenme (DFB) we paýlanan Bragg şöhlelenmesi (DBR) iki adaty içerki optiki seslenme ýarymgeçiriji lazerdir. Ownuk örtük meýdançasy we tolkun uzynlygynyň gowy saýlanmagy sebäpli, bir ýygylykly dar çyzykly giňlige çykmak aňsat. Iki strukturanyň arasyndaky esasy tapawut, gözenegiň ýagdaýy: DFB gurluşy adatça Bragg örtüginiň döwürleýin gurluşyny rezonatoryň hemme ýerine paýlaýar we DBR-iň rezonatory adatça şöhlelendiriji örtük gurluşyndan we girdeji sebitinden durýar. ahyrky ýeri. Mundan başga-da, DFB lazerleri pes refraktiw indeks kontrastly we pes şöhlelendiriji oturdylan panjaralary ulanýarlar. DBR lazerleri ýokary refraktiw görkeziji kontrast we ýokary şöhlelendiriji bilen ýerüsti örtükleri ulanýarlar. Iki gurluşyň hem uly erkin spektral diapazony bar we DBR lazeriniň has giň sazlaýyş diapazony bolan birnäçe nanometr aralygynda re jumpim bökmezden tolkun uzynlygyny sazlap bilýär.DFB lazer. Mundan başga-da, ýarymgeçiriji lazer çipiniň çykýan ýagtylygyna jogap bermek we ýygylygy saýlamak üçin daşarky optiki elementleri ulanýan daşarky boşluk optiki seslenme tehnologiýasy, ýarymgeçiriji lazeriň dar çyzykly işleýşini hem amala aşyryp biler.

(2) Süýüm lazerleri

Süýümli lazerler, nasos öwrülişiniň ýokary netijeliligine, şöhläniň hiline we ýokary birikdirme netijeliligine eýe, bu lazer meýdanyndaky gyzgyn gözleg temalarydyr. Maglumat eýýamynyň çäginde süýümli lazerler bazardaky häzirki optiki süýüm aragatnaşyk ulgamlary bilen oňat utgaşyklyga eýe. Dar çyzygyň ini, pes ses we oňat sazlaşykly artykmaçlyklary bolan bir ýygylykly süýümli lazer, ösüşiniň möhüm ugurlaryndan birine öwrüldi.

Largeeke uzynlyk re modeiminiň işleýşi, dar çyzykly ini çykarmak üçin süýümli lazeriň özenidir, adatça bir ýygylykly süýümli lazeriň rezonatorynyň gurluşyna görä DFB görnüşine, DBR görnüşine we halka görnüşine bölünip bilner. Olaryň arasynda DFB we DBR bir ýygylykly süýümli lazerleriň iş prinsipi DFB we DBR ýarymgeçiriji lazerlerine meňzeýär.

1-nji suratda görkezilişi ýaly, DFB süýümli lazer paýlanan Bragg örtügini süýüme ýazmakdyr. Yrgyldamanyň işleýän tolkun uzynlygy süýüm döwrüne täsir edýändigi sebäpli, uzynlyk re modeimi panjara paýlanan seslenme arkaly saýlanyp bilner. DBR lazeriniň lazer rezonatory, adatça bir jübüt süýümli Bragg örtüklerinden emele gelýär we ýeke uzynlyk re modeimi esasan dar zolakly we pes şöhlelendiriji süýüm Bragg örtükleri bilen saýlanýar. Şeýle-de bolsa, uzyn rezonator, çylşyrymly gurluşy we ýygylygy kemsitmegiň täsirli mehanizminiň ýoklugy sebäpli halka görnüşindäki boşluk re modeime ýapyşmaga ýykgyn edýär we uzak uzynlyk re modeiminde uzak wagtlap durnukly işlemek kyn.

1-nji surat, singleeke ýygylygyň iki adaty çyzykly gurluşysüýümli lazerler


Iş wagty: 27-2023-nji noýabr