좁은 선폭 레이저 기술 파트 2

좁은 선폭 레이저 기술 파트 2

(3)솔리드 스테이트 레이저

1960 년에 세계 최초의 루비 레이저는 높은 출력 에너지와 더 넓은 파장 커버리지가 특징 인 솔리드 스테이트 레이저였습니다. 솔리드 스테이트 레이저의 독특한 공간 구조는 좁은 라인폭 출력 설계에서 더 유연하게 만듭니다. 현재, 구현 된 주요 방법은 짧은 공동 방법, 일원 고리 캐비티 방법, 내 정맥 내 표준 방법, 비틀림 진자 모드 캐비티 방법, 볼륨 브래그 격자 방법 및 시드 주입 방법을 포함한다.

그림 7은 몇몇 전형적인 단일-조절 모드 모드 고형 상태 레이저의 구조를 보여줍니다.

그림 7 (a)는 카피 내 FP 표준에 기초한 단일 종단 모드 선택의 작동 원리를 보여줍니다. 즉, 표준의 좁은 선폭 전송 스펙트럼은 다른 종 방향 모드의 손실을 증가시키는 데 사용되므로 다른 종단 모드는 작은 전송 프로세스에서 모드 경쟁 프로세스에서 필터링되므로 단일 경도 모드 작동을 달성합니다. 또한, FP 표준의 각도 및 온도를 제어하고 종 방향 모드 간격을 변경함으로써 특정 범위의 파장 튜닝 출력을 얻을 수 있습니다. 무화과. 도 7 (b) 및 (c)는 단일 세로 모드 출력을 얻는 데 사용되는 비 플랜 링 오실레이터 (NPRO) 및 비틀림 진자 모드 캐비티 방법을 보여줍니다. 작동 원리는 공진기에서 빔을 단일 방향으로 전파하고, 일반적인 정재파 캐비티에서 역전 된 입자의 수의 고르지 않은 공간 분포를 효과적으로 제거하고, 따라서 공간 구멍 연소 효과의 영향을 피하기 위해 단일 종단 모드 출력을 달성하는 것입니다. 벌크 브래그 격자 (VBG) 모드 선택의 원리는 앞에서 언급 한 반도체 및 섬유 좁은 라인 폭 레이저의 원리와 유사합니다.
동시에, 여러 종단 모드 선택 방법을 결합하여 종단 모드 선택 정확도를 향상시키고, 라인폭을 더 좁히거나, 비선형 주파수 변환 및 기타 수단을 도입하여 모드 경쟁 강도를 증가시키고, 레이저의 출력 파장을 확장하여 좁은 라인 width로 작동하는데, 이는하기가 어렵습니다.반도체 레이저그리고섬유 레이저.

(4) Brillouin 레이저

Brillouin Laser는 자극 된 Brillouin 산란 (SBS) 효과를 기반으로하여 저음, 좁은 라인폭 출력 기술을 얻기 위해, 그 원리는 광자와 내부 음향 필드 상호 작용을 통해 스토크 광자의 특정 주파수 이동을 생성하며, 획득 대역 내에서 지속적으로 증폭됩니다.

그림 8은 SBS 변환의 레벨 다이어그램과 Brillouin 레이저의 기본 구조를 보여줍니다.

음향 필드의 진동 주파수가 낮기 때문에, 재료의 브릴 루인 주파수 이동은 일반적으로 0.1-2 cm-1이므로 1064 nm 레이저가 펌프 라이트로서 생성 된 스토크 파장은 종종 약 1064.01 nm이지만, 이는 양자 변환 효율이 매우 높다는 것을 의미합니다 (이론에서 99.99%). 또한, 매체의 Brillouin 게인 선폭은 일반적으로 MHZ-GHZ의 순서에 불과하기 때문에 (일부 견고한 매체의 Brillouin Gain Linewidth는 약 10MHz입니다), 100GHz의 순서의 레이저 작업 물질의 이득 전폭보다 훨씬 적습니다. 캐비티, 그리고 출력 선 너비는 펌프 라인 너비보다 몇 배 좁은 수준입니다. 현재 Brillouin Laser는 Photonics Field에서 연구 핫스팟이되었으며 매우 좁은 Linewidth 출력의 HZ 및 Sub-HZ 순서에 대한 많은 보고서가있었습니다.

최근 몇 년 동안 도파관 구조를 가진 Brillouin 장치가마이크로파 광자, 소형화, 높은 통합 및 고해상도의 방향으로 빠르게 발전하고 있습니다. 또한 다이아몬드와 같은 새로운 크리스탈 재료를 기반으로 한 우주 실행 브릴 루인 레이저는 지난 2 년 동안 사람들의 비전, 도파관 구조의 힘과 캐스케이드 SBS 병목 현상, 브릴 루인 레이저의 힘에 대한 혁신적인 혁신적인 혁신적인 혁신적인 혁신적인 혁신적인 혁신적인 시력에 들어갔습니다.
일반 정션
최첨단 지식을 지속적으로 탐색함으로써, 좁은 라인폭 레이저는 중력 파도 감지 용 레이저 간섭계 리고와 같은 우수한 성능을 가진 과학 연구에서 필수 도구가되었습니다.원자 램프파장이 종자 공급원으로서 1064 nm이고 종자 빛의 선폭은 5kHz 내에 있습니다. 또한 파장 조정 가능 및 모드 점프가없는 좁은 폭 레이저는 특히 일관된 통신에서 적용 전위가 뛰어나며, 이는 파장 길이 (또는 주파수) 조정성을위한 파장 디비전 멀티플렉싱 (WDM) 또는 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM)의 요구를 완벽하게 충족시킬 수 있으며 차세대 모바일 통신 기술의 핵심 장치가 될 것으로 예상됩니다.
미래에, 레이저 재료 및 가공 기술의 혁신은 레이저 라인폭의 압축, 주파수 안정성의 개선, 파장 범위의 확장 및 전력 향상, 알려지지 않은 세계의 인간 탐험을위한 길을 열어 줄 것입니다.