روند توسعه ازلیزر با پهنای خط باریک
تکامل مد بازخورد لیزر در لیزر با پهنای خط باریک، تکامل ساختار کاواک تشدید لیزر است. در زیر، پیکربندیهای مختلف فناوریهای لیزر با پهنای خط باریک را به ترتیب تکامل تشدیدگرهای لیزر معرفی خواهیم کرد.
۱. پیکربندی حفره اصلی تکی. این نوع لیزر را میتوان به حفره خطی (پیکربندی کلاسیک، ساختار ساده و کارآمد) و حفره حلقوی (غلبه بر سوزاندن حفره فضایی و استفاده از میدان موج رونده) تقسیم کرد. تشدیدگر حلقهای غیرمسطح (NPRO) به طور خاص در تشدیدگر حلقهای ذکر شده است که یک میدان موج رونده ویژه و بسیار پایدار است.لیزراز منظر طول حفره، میتوان آن را به حفرههای کوتاه (SLM تک مد طولی با پیادهسازی آسان، اما با پهنای خط ذاتی گسترده و نویز بالا) و حفرههای بلند (ذاتاً ...) تقسیم کرد.عرض خط باریکاما پیادهسازی عملیات SLM یک مشکل فنی است).
۲. پیکربندی بازخورد حفره خارجی منفرد. این پیکربندی برای حل مشکلات زمان برهمکنش کوتاه فوتون و حذف دشوار انتشار خودبهخودی در یک حفره اصلی منفرد، با فیلتر کردن و بازخورد فوتونها از طریق یک حفره خارجی برای فشردهسازی پهنای خط، پیشنهاد شده است. ساختارهای کلاسیک اولیه شامل حفرههای خارجی نوع Littrow و Littman Metcalf بودند که از توریها استفاده میکردند. مشکل فنی این پیکربندی در تطبیق فاز بین حفره اصلی و حفره بیرونی نهفته است.
۳. دو پیکربندی حفره اصلی یکپارچه بر اساس توریهای براگ:
لیزر DFBپیکربندی: با ترکیب ساختار براگ با ناحیه فعال و معرفی ناحیه تغییر فاز، این ساختار دارای یکپارچگی، پایداری و کاربرد بالاتری است و رانش طول موج DBR را بهبود میبخشد. مشکل فنی در پردازش توری (مانند روشهای اپیتاکسیال ثانویه RGF-DFB و حکاکی سطحی SG-DFB از DFB نیمههادی) نهفته است.
پیکربندی لیزر DBR: آینههای سنتی را با ساختارهای براگ غیرفعال دورهای جایگزین میکند که دارای ویژگیهای فیلترینگ هستند و پیادهسازی SLM با حفرههای کوتاه آسان است. بر اساس محیط بهره، میتوان آن را به DBR نیمهرسانا (با سازگاری خوب در فرآیند) و DBR فیبری (با تکیه بر پردازش فیبر و فناوری آلایش) تقسیم کرد.
به منظور فشردهسازی بیشتر پهنای خط حفره اصلی با حفره کوتاه (مانند DFB/DBR)، از یک ساختار حفره بیرونی مرکب استفاده خواهد شد. شکل حفره خارجی با توسعه فناوری تکامل یافته است:
حفره خارجی فضایی: اشکال اصلی اولیه، شامل توری (لیترو/لیتمن) و فیلترهای نوری مختلف (مانند استاندارد FP).
حفره خارجی فیبر نوری: با استفاده از تمام دستگاههای فیبر نوری (مانند مدارهای فیبر نوری، FBGها، حفرههای FP فیبر نوری و غیره)، ادغام و توانایی ضد تداخل قویتر میشود.
حفره موجبر خارجی: پردازش میکرو نانو بر اساس مواد نیمههادی مانند Si و Si3N4، سیستم را فشردهتر و پایدارتر میکند.
در نهایت، این مقاله پیکربندی لیزرهای نوسانی اپتوالکترونیکی را معرفی میکند که نوع خاصی از بازخورد است، مانند فناوری تثبیت فرکانس PDH. با استفاده از بازخورد منفی الکتریکی برای قفل کردن فرکانس لیزر به یک منبع مرجع بسیار پایدار، میتوان به پایداری فرکانس بسیار بالا دست یافت. با این حال، این سیستم پیچیده، پرهزینه و انعطافپذیری طول موج محدود است.
زمان ارسال: ۱۴ آوریل ۲۰۲۶