Kí ni lésà tí ó ní ìlà gígùn?

Kí ni aLésà ìlà tóóró?

Lésà ìbú ìlà tóóró, Ọ̀rọ̀ náà “ìbú ìlà” tọ́ka sí ìbú ìlà ìlà tóórólesaNínú agbègbè ìfọ̀rọ̀wérọ̀, èyí tí a sábà máa ń ṣe àkíyèsí ní ìbámu pẹ̀lú ìfọ̀rọ̀wérọ̀ pípé ìdajì (FWHM). Ìtànṣán onígbà díẹ̀ ti àwọn átọ̀mù tàbí àwọn ion tí a yára, ariwo ìpele, ìgbóná oníṣẹ́ ti resonator, ìgbóná otutu àti àwọn ohun mìíràn tí ó wà níta ló máa ń ní ipa lórí ìfọ̀rọ̀wérọ̀ ìlà náà. Bí ìwọ̀n ìfọ̀rọ̀wérọ̀ ìlà náà bá ṣe kéré tó, bẹ́ẹ̀ náà ni ìmọ́tótó ìfọ̀rọ̀wérọ̀ náà yóò ṣe pọ̀ sí i, ìyẹn ni pé, ìwọ̀n monochromaticity ti lesa náà yóò dára sí i. Àwọn lesa tí ó ní irú àwọn ànímọ́ bẹ́ẹ̀ sábà máa ń ní ìpele tàbí ìfọ̀rọ̀wérọ̀ díẹ̀ àti ariwo ìgbóná díẹ̀. Ní àkókò kan náà, bí ìwọ̀n ìfọ̀rọ̀wérọ̀ ìlà ti lesa náà bá ṣe kéré sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni ìṣọ̀kan tí ó báramu náà yóò ṣe lágbára sí i, èyí tí a fi hàn gẹ́gẹ́ bí gígùn ìṣọ̀kan gígùn gan-an.

Ìmọ̀ àti lílo lésà ìlà tóóró

Ó ní ìwọ̀n ìlà tí ó níí ṣe pẹ̀lú gain line width ti ohun èlò iṣẹ́ ti lesa náà, ó fẹ́rẹ̀ẹ́ má ṣeé ṣe láti ṣe àbájáde lesa linewidth tóóró náà ní tààrà nípa gbígbára lé oscillator ìbílẹ̀ fúnra rẹ̀. Láti lè ṣe iṣẹ́ lesa linewidth tóóró náà, ó sábà máa ń pọndandan láti lo àwọn àlẹ̀mọ́, grating àti àwọn ẹ̀rọ mìíràn láti dín tàbí yan àwọn module longiguant nínú gain spectrum, láti mú ìyàtọ̀ gain net pọ̀ sí i láàrín àwọn mode longiguant, kí ó baà lè jẹ́ pé díẹ̀ tàbí kódà oscillation mode longiguant kan ṣoṣo ló wà nínú lesa resonator. Nínú ìlànà yìí, ó sábà máa ń pọndandan láti ṣàkóso ipa ariwo lórí ìjáde lesa, kí ó sì dín fífẹ̀ àwọn ìlà spectral tí ìyípadà ìgbóná àti ìgbóná ti àyíká òde ń fà kù; Ní àkókò kan náà, a tún lè so ó pọ̀ mọ́ ìṣàyẹ̀wò phase tàbí frequency spectral density láti lóye orísun ariwo àti láti mú kí àwòrán lesa náà dára síi, kí a lè ṣe àṣeyọrí ìjáde tí ó dúró ṣinṣin ti lesa linewidth tóóró náà.

Ẹ jẹ́ ká wo bí iṣẹ́ ìṣiṣẹ́ ìlà tóóró ti onírúurú ẹ̀ka laser ṣe rí.

(1)Lésà semikondokito

Àwọn lésà Semiconductor ní àwọn àǹfààní bí ìwọ̀n kékeré, iṣẹ́ tó ga, ìgbésí ayé gígùn àti àǹfààní ọrọ̀ ajé.

Resonator opitika Fabry-Perot (FP) tí a lò nínú àṣà ìbílẹ̀awọn lesa semikondokitosábà máa ń yípo ní ipò gígùn púpọ̀, àti pé ìwọ̀n ìlà ìjáde náà fẹ̀ ní ìfiwéra, nítorí náà ó ṣe pàtàkì láti mú kí àbájáde opitika pọ̀ sí i láti gba ìjáde ìwọ̀n ìlà tóóró.

Àwọn èsì tí a pín kiri (DFB Laser) àti Distributed Bragg reflection (DBR) jẹ́ àwọn lésà semiconductor onínú méjì tí ó wọ́pọ̀. Nítorí ìpele grating kékeré àti yíyàn wavelength tó dára, ó rọrùn láti ṣe àṣeyọrí ìjáde ìlà onípele kan ṣoṣo tí ó dúró ṣinṣin. Ìyàtọ̀ pàtàkì láàrín àwọn ètò méjèèjì ni ipò grating náà: DFB Laser structure sábà máa ń pín ìpele ìgbàlódé ti Bragg grating káàkiri resonator, àti resonator ti DBR sábà máa ń jẹ́ ti reflective grating structure àti gain region tí a so pọ̀ mọ́ ojú ilẹ̀ ìkẹyìn. Ní àfikún, DFB lasers lo inserted gratings pẹ̀lú refractive index contrast kékeré àti reflective kékeré. DBR lasers lo dada gratings pẹ̀lú refractive index contrast gíga àti high reflective. Àwọn méjèèjì ní free spectral range ńlá wọ́n sì lè ṣe reflection wavelength láìsí mode jump nínú àwọn nanometer díẹ̀, níbi tí DBR laser ní gbòòrò reflection range juLésà DFBNí àfikún, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ̀rọ̀wérọ̀ opitika ihò ìta, èyí tí ó ń lo àwọn èròjà opitika láti ṣe àtúnṣe sí ìmọ́lẹ̀ tí ń jáde nínú ìṣẹ́po lésà semiconductor àti láti yan ìfọ̀rọ̀wérọ̀ náà, tún lè ṣe iṣẹ́ ìlà tín-ín-rín lésà semiconductor náà.

(2) Àwọn lésà okùn

Àwọn lésà okùn ní agbára ìyípadà pọ́ọ̀ǹpù gíga, dídára ìtànṣán tó dára àti agbára ìsopọ̀ tó ga, èyí tí ó jẹ́ àwọn kókó ìwádìí tó gbóná janjan ní pápá lésà. Ní àkópọ̀ àkókò ìwífún, lésà okùn ní ìbáramu tó dára pẹ̀lú àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ okùn okùn tó wà ní ọjà. Lésà okùn onígbà díẹ̀ pẹ̀lú àwọn àǹfààní ti fífẹ̀ ìlà tóóró, ariwo kékeré àti ìbáṣepọ̀ tó dára ti di ọ̀kan lára ​​​​àwọn ọ̀nà pàtàkì ti ìdàgbàsókè rẹ̀.

Iṣẹ́ ọ̀nà gígùn kan ṣoṣo ni kókó ìṣiṣẹ́ léésà okùn láti ṣe àṣeyọrí ìjáde ìlà tóóró, nígbà gbogbo gẹ́gẹ́ bí ìṣètò resonator ti léésà okùn ìgbàlódé kan ṣoṣo ni a lè pín sí irú DFB, irú DBR àti irú òrùka. Láàrin wọn, ìlànà iṣẹ́ ti léésà okùn ìgbàlódé kan ṣoṣo DFB àti DBR jọ ti léésà okùn ìgbàlódé DFB àti DBR.

(3)Lésà ìpìlẹ̀ tó lágbára

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.