Ìmọ̀-ẹ̀rọ Lésà Ìlà Tóóró Apá Kejì
Ní ọdún 1960, lésà ruby àkọ́kọ́ lágbàáyé ni lésà solid-state, tí a fi agbára ìjáde gíga àti ìbòrí ìgbì gígùn tó gbòòrò hàn. Ìṣètò ààyè aláìlẹ́gbẹ́ ti lésà solid-state mú kí ó rọrùn sí i nínú ṣíṣe àwòrán ìjáde ìlà tóóró. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn ọ̀nà pàtàkì tí a lò ni ọ̀nà ihò kúkúrú, ọ̀nà ihò ihò ọ̀nà kan, ọ̀nà intracavity standard, ọ̀nà ihò torsion pendulum, ọ̀nà ìṣàn Bragg grating àti ọ̀nà ìfúnni irugbin.
Àwòrán 7 fi ìṣètò àwọn lésà onípele gígùn-kan-nígbà kan hàn.
Àwòrán 7(a) fi ìlànà iṣẹ́ ti yíyan ipò gígùn kan ṣoṣo hàn gẹ́gẹ́ bí ìlànà FP tí ó wà nínú ihò, ìyẹn ni pé, a lo ìpele ìyípadà ìlà gígùn tóóró ti ìwọ̀n náà láti mú kí pípadánù àwọn ipò gígùn mìíràn pọ̀ sí i, kí àwọn ipò gígùn mìíràn lè jáde nínú ìlànà ìdíje ipò nítorí ìyípadà kékeré wọn, kí a lè ṣe àṣeyọrí iṣẹ́ ipò gígùn kan ṣoṣo. Ní àfikún, a lè rí ìwọ̀n ìyípadà ìgbì kan nípa ṣíṣàkóso igun àti ìwọ̀n otútù ti ìwọ̀n FP àti yíyípadà àárín àkókò ipò gígùn. Àwòrán 7(b) àti (c) fi oscillator òrùka tí kì í ṣe planar (NPRO) àti ọ̀nà ihò ipò torsional tí a lò láti gba ìjáde ipò gígùn kan hàn. Ìlànà iṣẹ́ náà ni láti jẹ́ kí ìtànṣán náà tàn káàkiri ní ìtọ́sọ́nà kan nínú resonator, láti mú ìpínkiri ààyè tí kò dọ́gba ti iye àwọn èròjà tí a yí padà nínú ihò ìgbì tí ó dúró déédéé kúrò, kí a sì yẹra fún ipa ti ipa sísun ihò ààyè láti ṣe àṣeyọrí ìjáde ipò gígùn kan ṣoṣo. Ìlànà yíyan àkójọpọ̀ Bragg grating (VBG) jọ ti semiconductor àti fiber line-width lane lasers tí a mẹ́nu kàn tẹ́lẹ̀, ìyẹn ni pé, nípa lílo VBG gẹ́gẹ́ bí ohun èlò àlẹ̀mọ́, tí ó dá lórí yíyan àkójọpọ̀ tó dára àti yíyan àpáta, oscillator náà máa ń yípo ní ìwọ̀n ìgbì tàbí band pàtó kan láti ṣe àṣeyọrí ipa yíyan àkójọpọ̀ longitudinal, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 7(d).
Ní àkókò kan náà, a lè so ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀nà yíyan ipò gígùn pọ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọn àìní láti mú kí ìpéye yíyan ipò gígùn sunwọ̀n síi, dín ìwọ̀n ìlà náà síi, tàbí mú kí agbára ìdíje ipò pọ̀ síi nípa ṣíṣe àgbékalẹ̀ ìyípadà ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ tí kìí ṣe ìlà àti àwọn ọ̀nà mìíràn, àti láti fẹ̀ ìwọ̀n ìbújáde ti lésà náà pọ̀ síi nígbà tí ó ń ṣiṣẹ́ ní ìwọ̀n ìlà tín-ín-rín, èyí tí ó ṣòro láti ṣe fúnlesa semikondokitaàtiàwọn lésà okùn.
(4) Lésà Brillouin
A da lesa Brillouin lori ipa Brillouin scattering (SBS) ti a mu ṣiṣẹ lati gba ariwo kekere, imọ-ẹrọ ti o wu ila ti o dín, ipilẹ rẹ jẹ nipasẹ photon ati ibaraenisepo aaye acoustic inu lati ṣe iyipada igbohunsafẹfẹ kan ti awọn photons Stokes, ati pe a npọ si i nigbagbogbo laarin bandwidth ere.
Àwòrán 8 fi àwòrán ìpele ti ìyípadà SBS àti ìṣètò ipilẹ ti lesa Brillouin hàn.
Nítorí ìgbóná omi díẹ̀ tí ó wà nínú pápá acoustic, ìyípadà ìgbóná omi Brillouin ti ohun èlò náà sábà máa ń jẹ́ 0.1-2 cm-1 nìkan, nítorí náà pẹ̀lú lésà 1064 nm gẹ́gẹ́ bí ìmọ́lẹ̀ pípèsè, ìgbì omi Stokes tí a ń ṣẹ̀dá sábà máa ń jẹ́ nípa 1064.01 nm nìkan, ṣùgbọ́n èyí tún túmọ̀ sí pé ìṣiṣẹ́ ìyípadà quantum rẹ̀ ga gidigidi (tó tó 99.99% ní ti èrò). Ní àfikún, nítorí pé ìgbóná omi Brillouin ti àárín sábà máa ń jẹ́ ti ìtẹ̀lé MHZ-ghz nìkan (ìwọ̀n Brillouin ti àwọn media líle kan jẹ́ nípa 10 MHz nìkan), ó kéré sí ìwọ̀n gain ti ohun èlò iṣẹ́ lésà ti ìtẹ̀lé 100 GHz, nítorí náà, The Stokes tí wọ́n ní ìtara nínú lésà Brillouin lè fi ìṣẹ̀lẹ̀ dínkù spectrum hàn lẹ́yìn ìtẹ̀léra púpọ̀ nínú ihò náà, àti pé ìbú ìlà ìjáde rẹ̀ kéré sí ìbú ìlà pípèsè. Lọ́wọ́lọ́wọ́, laser Brillouin ti di ibi tí a ti ń ṣe ìwádìí ní pápá photonics, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìròyìn sì ti wà lórí ìtòlẹ́sẹẹsẹ Hz àti sub-Hz ti ìṣẹ̀dá ìlà tí ó fẹ̀ gan-an.
Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àwọn ẹ̀rọ Brillouin pẹ̀lú ìṣètò ìwaveguide ti yọjú ní ẹ̀kaawọn fọtoniki makirowefu, wọ́n sì ń dàgbàsókè kíákíá ní ọ̀nà kékeré, ìṣọ̀kan gíga àti ìpinnu gíga. Ní àfikún, laser Brillouin tí ń ṣiṣẹ́ lórí ààyè tí a gbé ka orí àwọn ohun èlò kristali tuntun bíi diamond ti wọ inú ìran àwọn ènìyàn ní ọdún méjì sẹ́yìn, ìdàgbàsókè tuntun rẹ̀ nínú agbára ìṣètò waveguide àti ìgòkè cascade SBS, agbára laser Brillouin sí ìwọ̀n 10 W, ó sì fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún fífẹ̀ sí i.
Ìsopọ̀ gbogbogbò
Pẹ̀lú ìwádìí tí ó ń bá a lọ láti mọ ìmọ̀ tuntun, àwọn lésà ìlà gígùn ti di ohun èlò pàtàkì nínú ìwádìí sáyẹ́ǹsì pẹ̀lú iṣẹ́ wọn tó dára, bíi LIGO, ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ laser interferometer fún wíwá ìgbì òòfà, èyí tí ó ń lo ìlà gígùn tí ó ní ìgbóná kan ṣoṣo.lesapẹ̀lú ìgbìn gígùn tó tó 1064 nm gẹ́gẹ́ bí orísun irúgbìn, àti ìbú ìlà ìmọ́lẹ̀ irúgbìn náà wà láàrín 5 kHz. Ní àfikún, àwọn lésà oníwọ̀n tóóró pẹ̀lú ìgbìn gígùn tó ṣeé tún ṣe àti pé kò sí ìfò mode tún fi agbára ìlò tó dára hàn, pàápàá jùlọ nínú ìbánisọ̀rọ̀ tó sopọ̀ mọ́ra, èyí tó lè bá àìní ìgbìn gígùn tó pọ̀ (WDM) tàbí ìgbìn gígùn ìpín (FDM) mu fún ìyípadà ìgbìn gígùn (tàbí ìgbìn gígùn), a sì retí pé yóò di ohun èlò pàtàkì fún ìran tuntun ti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ alágbéka.
Ní ọjọ́ iwájú, ìṣẹ̀dá àwọn ohun èlò lésà àti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ yóò túbọ̀ mú kí ìfúnpọ̀ ìlà lésà pọ̀ sí i, ìdàgbàsókè ìdúróṣinṣin ìgbàlódé, ìfẹ̀sí ìwọ̀n ìgbì àti ìdàgbàsókè agbára pọ̀ sí i, èyí tí yóò ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún ìwádìí ènìyàn nípa ayé àìmọ̀.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-29-2023