ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ లేజర్ టెక్నాలజీ రెండవ భాగం
1960లో, ప్రపంచంలో మొట్టమొదటి రూబీ లేజర్ ఒక ఘన-స్థితి లేజర్, ఇది అధిక అవుట్‌పుట్ శక్తి మరియు విస్తృత తరంగదైర్ఘ్య కవరేజ్ కలిగి ఉంటుంది. ఘన-స్థితి లేజర్ యొక్క ప్రత్యేకమైన ప్రాదేశిక నిర్మాణం ఇరుకైన లైన్ వెడల్పు అవుట్‌పుట్ రూపకల్పనలో దీనిని మరింత సరళంగా చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, అమలు చేయబడిన ప్రధాన పద్ధతుల్లో షార్ట్ కేవిటీ పద్ధతి, వన్-వే రింగ్ కేవిటీ పద్ధతి, ఇంట్రాకావిటీ స్టాండర్డ్ పద్ధతి, టోర్షన్ పెండ్యులం మోడ్ కేవిటీ పద్ధతి, వాల్యూమ్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ పద్ధతి మరియు సీడ్ ఇంజెక్షన్ పద్ధతి ఉన్నాయి.
చిత్రం 7 అనేక సాధారణ సింగిల్-లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది.
చిత్రం 7(a) ఇన్-కేవిటీ FP ప్రమాణం ఆధారంగా సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ ఎంపిక యొక్క పని సూత్రాన్ని చూపిస్తుంది, అంటే, ప్రమాణం యొక్క ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ ట్రాన్స్‌మిషన్ స్పెక్ట్రం ఇతర లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌ల నష్టాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, తద్వారా ఇతర లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌లు వాటి చిన్న ట్రాన్స్‌మిటెన్స్ కారణంగా మోడ్ పోటీ ప్రక్రియలో ఫిల్టర్ చేయబడతాయి, తద్వారా సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ ఆపరేషన్‌ను సాధించవచ్చు. అదనంగా, FP ప్రమాణం యొక్క కోణం మరియు ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడం ద్వారా మరియు లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ విరామాన్ని మార్చడం ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట శ్రేణి తరంగదైర్ఘ్య ట్యూనింగ్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందవచ్చు. చిత్రం 7(b) మరియు (c) సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందడానికి ఉపయోగించే నాన్-ప్లానార్ రింగ్ ఓసిలేటర్ (NPRO) మరియు టోర్షనల్ పెండ్యులం మోడ్ కేవిటీ పద్ధతిని చూపుతాయి. పని సూత్రం ఏమిటంటే, రెసొనేటర్‌లో బీమ్‌ను ఒకే దిశలో ప్రచారం చేయడం, సాధారణ స్టాండింగ్ వేవ్ కేవిటీలో రివర్స్డ్ కణాల సంఖ్య యొక్క అసమాన ప్రాదేశిక పంపిణీని సమర్థవంతంగా తొలగించడం మరియు తద్వారా ఒకే లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించడానికి స్పేషియల్ హోల్ బర్నింగ్ ప్రభావం యొక్క ప్రభావాన్ని నివారించడం. బల్క్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (VBG) మోడ్ ఎంపిక సూత్రం ముందుగా పేర్కొన్న సెమీకండక్టర్ మరియు ఫైబర్ నారో లైన్-వెడల్పు లేజర్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది, అంటే, VBGని ఫిల్టర్ ఎలిమెంట్‌గా ఉపయోగించడం ద్వారా, దాని మంచి స్పెక్ట్రల్ సెలెక్టివిటీ మరియు యాంగిల్ సెలెక్టివిటీ ఆధారంగా, ఓసిలేటర్ ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం లేదా బ్యాండ్ వద్ద డోలనం చెందుతుంది, రేఖాంశ మోడ్ ఎంపిక పాత్రను సాధించడానికి, చిత్రం 7(d)లో చూపిన విధంగా.
అదే సమయంలో, రేఖాంశ మోడ్ ఎంపిక ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, లైన్ వెడల్పును మరింత తగ్గించడానికి లేదా నాన్ లీనియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ మరియు ఇతర మార్గాలను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా మోడ్ పోటీ తీవ్రతను పెంచడానికి మరియు ఇరుకైన లైన్ వెడల్పులో పనిచేస్తున్నప్పుడు లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని విస్తరించడానికి అవసరాలకు అనుగుణంగా అనేక రేఖాంశ మోడ్ ఎంపిక పద్ధతులను కలపవచ్చు, ఇది చేయడం కష్టం.సెమీకండక్టర్ లేజర్మరియుఫైబర్ లేజర్లు.
(4) బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్
బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్ తక్కువ శబ్దం, ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ అవుట్‌పుట్ టెక్నాలజీని పొందడానికి ఉత్తేజిత బ్రిల్లౌయిన్ స్కాటరింగ్ (SBS) ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, దీని సూత్రం ఫోటాన్ మరియు అంతర్గత శబ్ద క్షేత్ర పరస్పర చర్య ద్వారా స్టోక్స్ ఫోటాన్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పును ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో నిరంతరం విస్తరించబడుతుంది.
చిత్రం 8 SBS మార్పిడి స్థాయి రేఖాచిత్రం మరియు బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది.
అకౌస్టిక్ ఫీల్డ్ యొక్క తక్కువ వైబ్రేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ కారణంగా, పదార్థం యొక్క బ్రిల్లౌయిన్ ఫ్రీక్వెన్సీ షిఫ్ట్ సాధారణంగా 0.1-2 సెం.మీ-1 మాత్రమే ఉంటుంది, కాబట్టి పంప్ లైట్‌గా 1064 nm లేజర్‌తో, స్టోక్స్ తరంగదైర్ఘ్యం ఉత్పత్తి అయ్యేది తరచుగా 1064.01 nm మాత్రమే, కానీ దీని అర్థం దాని క్వాంటం మార్పిడి సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది (సిద్ధాంతంలో 99.99% వరకు). అదనంగా, మాధ్యమం యొక్క బ్రిల్లౌయిన్ గెయిన్ లైన్‌విడ్త్ సాధారణంగా MHZ-ghz క్రమంలో మాత్రమే ఉంటుంది (కొన్ని ఘన మాధ్యమాల బ్రిల్లౌయిన్ గెయిన్ లైన్‌విడ్త్ దాదాపు 10 MHz మాత్రమే), ఇది 100 GHz క్రమం యొక్క లేజర్ వర్కింగ్ సబ్‌స్టెన్స్ యొక్క గెయిన్ లైన్‌విడ్త్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి, బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్‌లో ఉత్తేజితమైన స్టోక్స్ కుహరంలో బహుళ విస్తరణ తర్వాత స్పష్టమైన స్పెక్ట్రమ్ సంకుచిత దృగ్విషయాన్ని చూపించగలదు మరియు దాని అవుట్‌పుట్ లైన్ వెడల్పు పంప్ లైన్ వెడల్పు కంటే అనేక ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో ఇరుకైనది. ప్రస్తుతం, బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్ ఫోటోనిక్స్ రంగంలో పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది మరియు చాలా ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ అవుట్‌పుట్ యొక్క Hz మరియు సబ్-Hz క్రమం గురించి అనేక నివేదికలు ఉన్నాయి.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, వేవ్‌గైడ్ నిర్మాణంతో బ్రిల్లౌయిన్ పరికరాలు ఈ రంగంలో ఉద్భవించాయిమైక్రోవేవ్ ఫోటోనిక్స్, మరియు సూక్ష్మీకరణ, అధిక ఏకీకరణ మరియు అధిక రిజల్యూషన్ దిశలో వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. అదనంగా, డైమండ్ వంటి కొత్త క్రిస్టల్ పదార్థాలపై ఆధారపడిన స్పేస్-రన్నింగ్ బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్ కూడా గత రెండు సంవత్సరాలలో ప్రజల దృష్టిలోకి ప్రవేశించింది, వేవ్‌గైడ్ నిర్మాణం మరియు క్యాస్కేడ్ SBS అడ్డంకి యొక్క శక్తిలో దాని వినూత్న పురోగతి, బ్రిల్లౌయిన్ లేజర్ యొక్క శక్తిని 10 W మాగ్నిట్యూడ్‌కు పెంచడం, దాని అప్లికేషన్‌ను విస్తరించడానికి పునాది వేసింది.
జనరల్ జంక్షన్
అత్యాధునిక జ్ఞానం యొక్క నిరంతర అన్వేషణతో, నారో లైన్‌విడ్త్ లేజర్లు వాటి అద్భుతమైన పనితీరుతో శాస్త్రీయ పరిశోధనలో ఒక అనివార్య సాధనంగా మారాయి, గురుత్వాకర్షణ తరంగ గుర్తింపు కోసం లేజర్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్ LIGO వంటివి, ఇది సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ నారో లైన్‌విడ్త్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.లేజర్సీడ్ సోర్స్‌గా 1064 nm తరంగదైర్ఘ్యంతో, మరియు సీడ్ లైట్ యొక్క లైన్‌విడ్త్ 5 kHz లోపల ఉంటుంది. అదనంగా, తరంగదైర్ఘ్యం ట్యూనబుల్ మరియు మోడ్ జంప్ లేని ఇరుకైన-వెడల్పు లేజర్లు కూడా గొప్ప అప్లికేషన్ సామర్థ్యాన్ని చూపుతాయి, ముఖ్యంగా కోహెరెంట్ కమ్యూనికేషన్‌లలో, ఇవి తరంగదైర్ఘ్యం (లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ) ట్యూనబిలిటీ కోసం తరంగదైర్ఘ్యం డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ (WDM) లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ (FDM) అవసరాలను సంపూర్ణంగా తీర్చగలవు మరియు తదుపరి తరం మొబైల్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ యొక్క ప్రధాన పరికరంగా మారుతుందని భావిస్తున్నారు.
భవిష్యత్తులో, లేజర్ మెటీరియల్స్ మరియు ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క ఆవిష్కరణ లేజర్ లైన్‌విడ్త్ యొక్క కుదింపు, ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వం మెరుగుదల, తరంగదైర్ఘ్య పరిధి విస్తరణ మరియు శక్తి మెరుగుదలను మరింత ప్రోత్సహిస్తుంది, తెలియని ప్రపంచం యొక్క మానవ అన్వేషణకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-29-2023