ನ್ಯಾರೋ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಭಾಗ ಎರಡು

ನ್ಯಾರೋ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಭಾಗ ಎರಡು

(3)ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್

1960 ರಲ್ಲಿ, ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಮಾಣಿಕ್ಯ ಲೇಸರ್ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ ಆಗಿತ್ತು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ನ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಚನೆಯು ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಔಟ್ಪುಟ್ನ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಶಾರ್ಟ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ವಿಧಾನ, ಒನ್-ವೇ ರಿಂಗ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ವಿಧಾನ, ಇಂಟ್ರಾಕ್ಯಾವಿಟಿ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ವಿಧಾನ, ಟಾರ್ಶನ್ ಲೋಲಕ ಮೋಡ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ವಿಧಾನ, ವಾಲ್ಯೂಮ್ ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಸೀಡ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ವಿಧಾನ ಸೇರಿವೆ.

ಚಿತ್ರ 7 ಹಲವಾರು ವಿಶಿಷ್ಟ ಏಕ-ರೇಖಾಂಶದ ವಿಧಾನದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 7(a) ಇನ್-ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಎಫ್‌ಪಿ ಮಾನದಂಡದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಏಕ ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆಯ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಮಾನದಂಡದ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಇತರ ರೇಖಾಂಶದ ವಿಧಾನಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇತರ ರೇಖಾಂಶದ ವಿಧಾನಗಳು ಏಕ ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಅವುಗಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ಮೋಡ್ ಸ್ಪರ್ಧೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ, FP ಮಾನದಂಡದ ಕೋನ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರುತಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಅಂಜೂರ 7(b) ಮತ್ತು (c) ನಾನ್-ಪ್ಲಾನರ್ ರಿಂಗ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ (NPRO) ಮತ್ತು ಟಾರ್ಷನಲ್ ಲೋಲಕ ಮೋಡ್ ಕುಹರದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒಂದೇ ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕೆಲಸದ ತತ್ವವೆಂದರೆ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಿರಣವನ್ನು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹರಡುವಂತೆ ಮಾಡುವುದು, ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಂತಿರುವ ತರಂಗ ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ಹಿಮ್ಮುಖ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಸಮ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೊಡೆದುಹಾಕುವುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಂಧ್ರದ ಸುಡುವ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವುದು ಏಕ ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಔಟ್ಪುಟ್. ಬಲ್ಕ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ (VBG) ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆಯ ತತ್ವವು ಈ ಹಿಂದೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್ ನ್ಯಾರೋ ಲೈನ್-ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ VBG ಅನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಅಂಶವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಅದರ ಉತ್ತಮ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಮತ್ತು ಆಂಗಲ್ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ, ಆಂದೋಲಕ ಚಿತ್ರ 7(d) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಅಥವಾ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆವರ್ತನ ರೂಪಾಂತರ ಮತ್ತು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮೋಡ್ ಸ್ಪರ್ಧೆಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹಲವಾರು ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಲೇಸರ್ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಅದನ್ನು ಮಾಡಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಮತ್ತುಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು.

(4) ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್

ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್ ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪ್ರಚೋದಿತ ಬ್ರಿಲೌಯಿನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (SBS) ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಅದರ ತತ್ವವು ಫೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸ್ಟೋಕ್ಸ್ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರೊಳಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಗಳಿಸಿ.

ಚಿತ್ರ 8 SBS ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮಟ್ಟದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಮೂಲ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಡಿಮೆ ಕಂಪನ ಆವರ್ತನದಿಂದಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಆವರ್ತನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೇವಲ 0.1-2 cm-1 ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ 1064 nm ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪಂಪ್ ಲೈಟ್‌ನಂತೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸ್ಟೋಕ್ಸ್ ತರಂಗಾಂತರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1064.01 nm ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದರರ್ಥ ಅದರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ 99.99% ವರೆಗೆ). ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಮಾಧ್ಯಮದ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಗೇನ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ MHZ-ghz ನ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ (ಕೆಲವು ಘನ ಮಾಧ್ಯಮದ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಕೇವಲ 10 MHz ಆಗಿದೆ), ಇದು ಲೇಸರ್ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುವಿನ ಗೇನ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಿಂತ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. 100 GHz ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಸುಕರಾದ ಸ್ಟೋಕ್ಸ್ ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ಬಹು ವರ್ಧನೆಯ ನಂತರ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಕಿರಿದಾಗುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ತೋರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಲೈನ್ ಅಗಲವು ಪಂಪ್ ಲೈನ್ ಅಗಲಕ್ಕಿಂತ ಕಿರಿದಾದ ಹಲವಾರು ಆದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಾಟ್‌ಸ್ಪಾಟ್‌ ಆಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನ Hz ಮತ್ತು ಉಪ-Hz ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಹಲವು ವರದಿಗಳಿವೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಸಾಧನಗಳು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್, ಮತ್ತು ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ವಜ್ರದಂತಹ ಹೊಸ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ಚಾಲಿತ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್ ಕಳೆದ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಜನರ ದೃಷ್ಟಿಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದೆ, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ರಚನೆಯ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅದರ ನವೀನ ಪ್ರಗತಿ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯಾದ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ SBS ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ. 10 W ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ, ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಜಂಕ್ಷನ್
ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಜ್ಞಾನದ ನಿರಂತರ ಪರಿಶೋಧನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೋಮೀಟರ್ LIGO, ಇದು ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.ಲೇಸರ್ಬೀಜದ ಮೂಲವಾಗಿ 1064 nm ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಬೀಜದ ಬೆಳಕಿನ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ 5 kHz ಒಳಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ತರಂಗಾಂತರದ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಮೋಡ್ ಜಂಪ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕಿರಿದಾದ-ಅಗಲದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಉತ್ತಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸಂವಹನಗಳಲ್ಲಿ, ಇದು ತರಂಗಾಂತರದ (ಅಥವಾ ಆವರ್ತನಕ್ಕಾಗಿ ತರಂಗಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ (WDM) ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ವಿಭಾಗದ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ (FDM) ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ) ಟ್ಯೂನಬಿಲಿಟಿ, ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಮೊಬೈಲ್ ಸಂವಹನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.
ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಲೇಸರ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನ ಸಂಕೋಚನ, ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಸುಧಾರಣೆ, ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಅಜ್ಞಾತ ಪ್ರಪಂಚದ ಮಾನವ ಪರಿಶೋಧನೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.