ಇಂದು, ನಾವು "ಏಕವರ್ಣದ" ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ತೀವ್ರ - ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇದರ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯು ಲೇಸರ್ನ ಅನೇಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗ ಪತ್ತೆ, ಲಿಡಾರ್, ವಿತರಣಾ ಸಂವೇದನೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು "ಮಿಷನ್" ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ.
ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ ಎಂದರೇನು?
"ಲೈನ್ ಅಗಲ" ಎಂಬ ಪದವು ಆವರ್ತನ ಡೊಮೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ನ ರೋಹಿತದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನ ಅರ್ಧ-ಗರಿಷ್ಠ ಪೂರ್ಣ ಅಗಲದ (FWHM) ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿತ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿಕಿರಣ, ಹಂತದ ಶಬ್ದ, ಅನುರಣನದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಂಪನ, ತಾಪಮಾನ ಜಿಟರ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ರೇಖೆಯ ಅಗಲದ ಮೌಲ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ವರ್ಣಪಟಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ, ಅಂದರೆ, ಲೇಸರ್ನ ಏಕವರ್ಣದ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಹಂತ ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಪೇಕ್ಷ ತೀವ್ರತೆಯ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ನ ರೇಖೀಯ ಅಗಲದ ಮೌಲ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಅನುಗುಣವಾದ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ದೀರ್ಘವಾದ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಉದ್ದವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ನ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್
ಲೇಸರ್ನ ಕೆಲಸದ ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತರ್ಗತ ಲಾಭದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಂದೋಲಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು, ಗೇಯ್ನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನಲ್ಲಿ ರೇಖಾಂಶ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಅಥವಾ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳು, ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ರೇಖಾಂಶ ವಿಧಾನಗಳ ನಡುವಿನ ನಿವ್ವಳ ಲಾಭ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ಲೇಸರ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಅಥವಾ ಒಂದೇ ಒಂದು ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಆಂದೋಲನ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದ ಕಂಪನ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ರೋಹಿತದ ರೇಖೆಗಳ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ನ ಸ್ಥಿರ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಶಬ್ದದ ಮೂಲವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ನ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಹಂತ ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ಶಬ್ದ ರೋಹಿತದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು.
ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ವರ್ಗಗಳ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರವನ್ನು ನೋಡೋಣ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಗಾತ್ರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ (FP) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಗಳುಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹು-ರೇಖಾಂಶದ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಲೈನ್ ಅಗಲವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಗಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕಿರಿದಾದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.
ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟೆಡ್ ಫೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್ (DFB) ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟೆಡ್ ಬ್ರಾಗ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ (DBR) ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಂತರಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಸಣ್ಣ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಪಿಚ್ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ತರಂಗಾಂತರದ ಆಯ್ಕೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಥಿರವಾದ ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ರಚನೆಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ನ ಸ್ಥಾನ: ಡಿಎಫ್‌ಬಿ ರಚನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ನ ಆವರ್ತಕ ರಚನೆಯನ್ನು ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಾದ್ಯಂತ ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಬಿಆರ್‌ನ ಅನುರಣಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಲಾಭದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮ ಮೇಲ್ಮೈ. ಜೊತೆಗೆ, DFB ಲೇಸರ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. DBR ಲೇಸರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಎರಡೂ ರಚನೆಗಳು ದೊಡ್ಡ ಉಚಿತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಮೋಡ್ ಜಂಪ್ ಇಲ್ಲದೆ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರುತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ DBR ಲೇಸರ್ ಹೆಚ್ಚು ಶ್ರುತಿ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.DFB ಲೇಸರ್. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಚಿಪ್‌ನ ಹೊರಹೋಗುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಬಾಹ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಬಾಹ್ಯ ಕುಹರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ನ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಹ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
(2) ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು
ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಂಪ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆ, ಉತ್ತಮ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೋಡಣೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇವು ಲೇಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಷಯಗಳಾಗಿವೆ. ಮಾಹಿತಿ ಯುಗದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕಿರಿದಾದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲ, ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ ಅದರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಪ್ರಮುಖ ನಿರ್ದೇಶನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಏಕ ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್-ಅಗಲ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ನ ಕೋರ್ ಆಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಂಗಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ನ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಡಿಎಫ್‌ಬಿ ಪ್ರಕಾರ, ಡಿಬಿಆರ್ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, DFB ಮತ್ತು DBR ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಕೆಲಸದ ತತ್ವವು DFB ಮತ್ತು DBR ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, DFB ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ ವಿತರಿಸಿದ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಬರೆಯುವುದು. ಆಂದೋಲಕದ ಕೆಲಸದ ತರಂಗಾಂತರವು ಫೈಬರ್ ಅವಧಿಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುವ ಕಾರಣ, ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ನ ವಿತರಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. DBR ಲೇಸರ್ನ ಲೇಸರ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ಜೋಡಿ ಫೈಬರ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಏಕ ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಫೈಬರ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ಗಳಿಂದ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ದೀರ್ಘವಾದ ಅನುರಣಕ, ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆವರ್ತನ ತಾರತಮ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಉಂಗುರದ ಆಕಾರದ ಕುಹರವು ಮೋಡ್ ಜಿಗಿತಕ್ಕೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ರೇಖಾಂಶದ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು ಕಷ್ಟ.
ಚಿತ್ರ 1, ಏಕ ಆವರ್ತನದ ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟ ರೇಖಾತ್ಮಕ ರಚನೆಗಳುಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ನವೆಂಬರ್-27-2023