Gaur, laser "monokromatikoa" muturreraino sartuko dugu: lerro-zabalera estuaren laserra.Bere sorrerak laserren aplikazio-eremu askotan hutsuneak betetzen ditu, eta azken urteotan oso erabilia izan da grabitazio-uhinen detekzioan, liDAR-ean, sentsazio banatuan, abiadura handiko komunikazio optiko koherentean eta beste esparru batzuetan, hau da, ezin daitekeen "misioa" da. laser potentzia hobetuz soilik osatu da.
Zer da lerro-zabalera estua laser bat?
"Lerro-zabalera" terminoak laserren maiztasun-domeinuko lerro-zabalera espektralari egiten dio erreferentzia, normalean espektroaren erdi-gailurraren zabalera osoa (FWHM) arabera kuantifikatzen dena.Lerro-zabalera atomo edo ioi kitzikatuen berezko erradiazioek, fase-zaratak, erresonagailuaren bibrazio mekanikoek, tenperatura-jitterek eta kanpoko beste faktore batzuek eragiten dute batez ere.Lerroaren zabaleraren balioa zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta espektroaren garbitasun handiagoa izango da, hau da, laserren monokromatikotasun hobea izango da.Halako ezaugarriak dituzten laserek normalean fase edo maiztasun zarata oso txikia dute eta intentsitate erlatiboko zarata oso txikia izan ohi dute.Aldi berean, laserren zabalera linealaren balioa zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta indartsuagoa izango da dagokion koherentzia, hau da, koherentzia-luzera oso luzea baita.
Lerro zabalera estuaren laserra gauzatzea eta aplikatzea
Laserraren lan-substantziaren berezko irabazi-lerro-zabalerak mugatuta, ia ezinezkoa da linea-zabalera estuaren laserraren irteera zuzenean konturatzea osziladore tradizionalean bertan oinarrituz.Lerro-zabalera estuaren laserraren funtzionamenduaz jabetzeko, normalean beharrezkoa da iragazkiak, sareta eta beste gailu batzuk erabiltzea irabazi-espektroan luzetarako modulua mugatzeko edo hautatzeko, luzetarako moduen arteko irabazi garbiaren aldea handitzeko, beraz, bat egon dadin. luzetarako moduko oszilazio gutxi edo bakar bat ere laser erresonagailuan.Prozesu honetan, askotan beharrezkoa da zarataren eragina laser-irteeran kontrolatzea, eta kanpoko ingurunearen bibrazio- eta tenperatura-aldaketek eragindako espektro-lerroen hedapena minimizatzea;Aldi berean, fase edo maiztasun zarataren dentsitate espektralaren analisiarekin ere konbina daiteke zarataren iturria ulertzeko eta laserren diseinua optimizatzeko, lerro zabalera estuaren laser irteera egonkorra lortzeko.
Ikus dezagun hainbat laser kategoria ezberdinen lerro zabalera estuaren funtzionamendua gauzatzea.
Erdieroaleen laserrak tamaina trinkoa, eraginkortasun handia, bizitza luzea eta abantaila ekonomikoak ditu.
Tradizionalean erabiltzen den Fabry-Perot (FP) erresonagailu optikoalaser erdieroaleakoro har, luzera anitzeko moduan oszilatzen du, eta irteerako lerroaren zabalera nahiko zabala da, beraz, beharrezkoa da feedback optikoa handitu lerro estuaren zabalera lortzeko.
Banatutako feedback (DFB) eta Distributed Bragg isla (DBR) barneko feedback optikoko erdieroaleen ohiko bi laser dira.Sarearen altuera txikia eta uhin-luzera selektibo ona dela eta, erraza da maiztasun bakarreko lerro zabalera estuaren irteera egonkorra lortzea.Bi egituren arteko desberdintasun nagusia sarearen posizioa da: DFB egiturak Bragg sarearen egitura periodikoa banatzen du normalean erresonagailu osoan zehar, eta DBRren erresonatzailea islada sarearen egituraz eta gain-eskualdera integratuta egon ohi da. amaierako gainazala.Gainera, DFB laserrek errefrakzio indize baxuko kontraste eta islapen baxuko sare txertatuak erabiltzen dituzte.DBR laserrek gainazaleko sareak erabiltzen dituzte errefrakzio indizearen kontraste handiko eta islapen handiko.Bi egiturek espektro-esparru aske handia dute eta uhin-luzera sintonizatzea modu-jauzirik gabe egin dezakete nanometro batzuen tartean, non DBR laserrak sintonizazio-esparru zabalagoa duen.DFB laserra.Horrez gain, kanpoko barrunbeko feedback optikoko teknologiak, kanpoko elementu optikoak erabiltzen dituen erdieroaleen laser txiparen irteerako argia erreakzionatzeko eta maiztasuna hautatzeko, erdieroaleen laserren linea-zabalera estuaz ere konturatu daiteke.
(2) Zuntz laserrak
Zuntz laserrek ponpa bihurtze-eraginkortasun handia dute, habe-kalitate ona eta akoplamendu-eraginkortasun handia dute, laser arloan ikerketa-gai beroak direnak.Informazioaren aroaren testuinguruan, zuntz laserrek bateragarritasun ona dute merkatuan dauden zuntz optikoko komunikazio sistemekin.Maiztasun bakarreko zuntz laserra lerro zabalaren, zarata txikiaren eta koherentzia onaren abantailak dituena bere garapenaren norabide garrantzitsuetako bat bihurtu da.
Luzerako modu bakarreko eragiketa zuntz laserren muina da lerro-zabalera estua lortzeko irteera, normalean maiztasun bakarreko zuntz laserren erresonagailuaren egituraren arabera DFB mota, DBR mota eta eraztun motatan banatu daitezke.Horien artean, DFB eta DBR maiztasun bakarreko zuntz laserren lan-printzipioa DFB eta DBR erdieroaleen laserren antzekoa da.
1. Irudian ikusten den bezala, DFB zuntz laserra Bragg sare banatua idazteko da zuntzean.Osziladorearen lan-uhin-luzera zuntz-aldiaren eraginpean dagoenez, luzetarako modua hauta daiteke sarearen feedback banatuaren bidez.DBR laserren laser erresonadorea zuntz Bragg sare batek osatzen du normalean, eta luzetarako modu bakarra, batez ere, banda estu eta islapen baxuko zuntz Bragg sareen bidez hautatzen da.Hala ere, bere erresonatzaile luzea, egitura konplexua eta maiztasun-diskriminazio mekanismo eraginkorrik eza dela eta, eraztun itxurako barrunbeak modua jauzi egiteko joera du, eta zaila da luzetarako modu iraunkorrean denbora luzez lan egitea.
1. irudia, maiztasun bakarreko bi egitura lineal tipikozuntz laserrak
Argitalpenaren ordua: 2023-11-27