నారో లైన్విడ్త్ లేజర్ టెక్నాలజీ పార్ట్ టూ
1960లో, ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి రూబీ లేజర్ ఒక సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్, ఇది అధిక అవుట్పుట్ శక్తి మరియు విస్తృత తరంగదైర్ఘ్య పరిధిని కలిగి ఉంటుంది. సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ యొక్క ప్రత్యేకమైన ప్రాదేశిక నిర్మాణం, ఇరుకైన లైన్విడ్త్ అవుట్పుట్ రూపకల్పనలో దీనిని మరింత సరళంగా చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, అమలులో ఉన్న ప్రధాన పద్ధతులలో షార్ట్ కావిటీ పద్ధతి, వన్-వే రింగ్ కావిటీ పద్ధతి, ఇంట్రాకావిటీ స్టాండర్డ్ పద్ధతి, టార్షన్ పెండ్యులమ్ మోడ్ కావిటీ పద్ధతి, వాల్యూమ్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ పద్ధతి మరియు సీడ్ ఇంజెక్షన్ పద్ధతి ఉన్నాయి.
పటం 7 అనేక సాధారణ సింగిల్-లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ల నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది.
పటం 7(a) ఇన్-క్యావిటీ FP స్టాండర్డ్ ఆధారంగా సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ సెలెక్షన్ యొక్క పని సూత్రాన్ని చూపిస్తుంది, అంటే, స్టాండర్డ్ యొక్క ఇరుకైన లైన్విడ్త్ ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రమ్ను ఇతర లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ల నష్టాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా వాటి తక్కువ ట్రాన్స్మిటెన్స్ కారణంగా మోడ్ కాంపిటీషన్ ప్రక్రియలో ఇతర లాంగిట్యూడినల్ మోడ్లు ఫిల్టర్ చేయబడతాయి, ఈ విధంగా సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ ఆపరేషన్ను సాధించవచ్చు. అదనంగా, FP స్టాండర్డ్ యొక్క కోణం మరియు ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడం ద్వారా మరియు లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ విరామాన్ని మార్చడం ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట శ్రేణి వేవ్లెంగ్త్ ట్యూనింగ్ అవుట్పుట్ను పొందవచ్చు. పటం 7(b) మరియు (c) సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అవుట్పుట్ను పొందడానికి ఉపయోగించే నాన్-ప్లేనార్ రింగ్ ఆసిలేటర్ (NPRO) మరియు టార్షనల్ పెండ్యులమ్ మోడ్ క్యావిటీ పద్ధతిని చూపిస్తాయి. దీని పని సూత్రం ఏమిటంటే, బీమ్ను రెసొనేటర్లో ఒకే దిశలో ప్రసరింపజేయడం, సాధారణ స్టాండింగ్ వేవ్ క్యావిటీలో రివర్స్డ్ పార్టికల్స్ సంఖ్య యొక్క అసమాన ప్రాదేశిక పంపిణీని సమర్థవంతంగా తొలగించడం, మరియు తద్వారా స్పేషియల్ హోల్ బర్నింగ్ ప్రభావాన్ని నివారించి సింగిల్ లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అవుట్పుట్ను సాధించడం. బల్క్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (VBG) మోడ్ ఎంపిక సూత్రం, ఇంతకు ముందు పేర్కొన్న సెమీకండక్టర్ మరియు ఫైబర్ నారో లైన్-విడ్త్ లేజర్ల మాదిరిగానే ఉంటుంది, అంటే, VBGని ఫిల్టర్ ఎలిమెంట్గా ఉపయోగించడం ద్వారా, దాని మంచి స్పెక్ట్రల్ సెలెక్టివిటీ మరియు యాంగిల్ సెలెక్టివిటీ ఆధారంగా, ఆసిలేటర్ ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం లేదా బ్యాండ్లో డోలనం చెంది లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ ఎంపిక పాత్రను సాధిస్తుంది, ఇది బొమ్మ 7(d)లో చూపబడింది.
అదే సమయంలో, రేఖాంశ మోడ్ ఎంపిక ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, లైన్విడ్త్ను మరింత ఇరుకుగా చేయడానికి, లేదా అరేఖీయ పౌనఃపున్య పరివర్తన మరియు ఇతర మార్గాలను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా మోడ్ పోటీ తీవ్రతను పెంచడానికి, మరియు ఇరుకైన లైన్విడ్త్లో పనిచేస్తున్నప్పుడు లేజర్ యొక్క అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని విస్తరించడానికి అవసరాలకు అనుగుణంగా అనేక రేఖాంశ మోడ్ ఎంపిక పద్ధతులను కలపవచ్చు, ఇది చేయడం కష్టం.సెమీకండక్టర్ లేజర్మరియుఫైబర్ లేజర్లు.
(4) బ్రిల్లోయిన్ లేజర్
బ్రిల్లూయిన్ లేజర్ అనేది స్టిమ్యులేటెడ్ బ్రిల్లూయిన్ స్కాటరింగ్ (SBS) ప్రభావం ఆధారంగా తక్కువ శబ్దం, ఇరుకైన లైన్విడ్త్ అవుట్పుట్ టెక్నాలజీని పొందుతుంది. దీని సూత్రం ఏమిటంటే, ఫోటాన్ మరియు అంతర్గత ధ్వని క్షేత్రం మధ్య పరస్పర చర్య ద్వారా స్టోక్స్ ఫోటాన్ల యొక్క ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ షిఫ్ట్ను ఉత్పత్తి చేసి, దానిని గెయిన్ బ్యాండ్విడ్త్ పరిధిలో నిరంతరం విస్తరింపజేస్తుంది.
పటం 8 SBS మార్పిడి యొక్క స్థాయి రేఖాచిత్రాన్ని మరియు బ్రిల్లోయిన్ లేజర్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది.
ధ్వని క్షేత్రం యొక్క తక్కువ కంపన పౌనఃపున్యం కారణంగా, పదార్థం యొక్క బ్రిల్లూయిన్ పౌనఃపున్య మార్పు సాధారణంగా 0.1-2 cm-1 మాత్రమే ఉంటుంది, కాబట్టి 1064 nm లేజర్ను పంప్ లైట్గా ఉపయోగించినప్పుడు, ఉత్పత్తి అయ్యే స్టోక్స్ తరంగదైర్ఘ్యం తరచుగా సుమారు 1064.01 nm మాత్రమే ఉంటుంది, కానీ దీని అర్థం దాని క్వాంటం మార్పిడి సామర్థ్యం అత్యంత ఎక్కువగా ఉంటుంది (సిద్ధాంతపరంగా 99.99% వరకు). అదనంగా, మాధ్యమం యొక్క బ్రిల్లూయిన్ గెయిన్ లైన్విడ్త్ సాధారణంగా MHz-GHz క్రమంలో మాత్రమే ఉంటుంది (కొన్ని ఘన మాధ్యమాల బ్రిల్లూయిన్ గెయిన్ లైన్విడ్త్ సుమారు 10 MHz మాత్రమే ఉంటుంది), ఇది 100 GHz క్రమంలో ఉండే లేజర్ వర్కింగ్ పదార్థం యొక్క గెయిన్ లైన్విడ్త్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి, కావిటీలో బహుళ విస్తరణ తర్వాత బ్రిల్లూయిన్ లేజర్లో ఉత్తేజితమైన స్టోక్స్ స్పష్టమైన స్పెక్ట్రమ్ సంకుచిత దృగ్విషయాన్ని చూపగలదు, మరియు దాని అవుట్పుట్ లైన్విడ్త్ పంప్ లైన్విడ్త్ కంటే అనేక పరిమాణ క్రమాలు సంకుచితంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, బ్రిల్లూయిన్ లేజర్ ఫోటోనిక్స్ రంగంలో ఒక పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది, మరియు హెర్ట్జ్ (Hz) మరియు సబ్-హెర్ట్జ్ (sub-Hz) క్రమంలో అత్యంత సన్నని లైన్విడ్త్ అవుట్పుట్పై అనేక నివేదికలు వెలువడ్డాయి.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, వేవ్గైడ్ నిర్మాణంతో కూడిన బ్రిల్లూయిన్ పరికరాలు ఈ రంగంలో ఆవిర్భవించాయి.మైక్రోవేవ్ ఫోటోనిక్స్మరియు సూక్ష్మీకరణ, అధిక ఏకీకరణ మరియు అధిక రిజల్యూషన్ దిశగా వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. అదనంగా, వజ్రం వంటి కొత్త స్ఫటిక పదార్థాలపై ఆధారపడిన, అంతరిక్షంలో ప్రయాణించే బ్రిల్లూయిన్ లేజర్ కూడా గత రెండు సంవత్సరాలలో ప్రజల దృష్టిని ఆకర్షించింది. వేవ్గైడ్ నిర్మాణం యొక్క శక్తి మరియు క్యాస్కేడ్ SBS బాటిల్నెక్లో దాని వినూత్న పురోగతి, బ్రిల్లూయిన్ లేజర్ శక్తిని 10 W పరిమాణానికి పెంచి, దాని అనువర్తనాన్ని విస్తరించడానికి పునాది వేసింది.
సాధారణ కూడలి
అత్యాధునిక జ్ఞానాన్ని నిరంతరం అన్వేషించడంతో, గురుత్వాకర్షణ తరంగాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించే సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ నారో లైన్విడ్త్ లేజర్ను వాడే LIGO వంటి లేజర్ ఇంటర్ఫెరోమీటర్లు, వాటి అద్భుతమైన పనితీరుతో శాస్త్రీయ పరిశోధనలో ఒక అనివార్యమైన సాధనంగా మారాయి.లేజర్1064 nm తరంగదైర్ఘ్యాన్ని సీడ్ సోర్స్గా ఉపయోగించి, సీడ్ లైట్ యొక్క లైన్విడ్త్ 5 kHz లోపల ఉంటుంది. దీనికి అదనంగా, తరంగదైర్ఘ్యం ట్యూనబుల్ మరియు మోడ్ జంప్ లేని నారో-విడ్త్ లేజర్లు, ముఖ్యంగా కోహెరెంట్ కమ్యూనికేషన్స్లో, గొప్ప అప్లికేషన్ సామర్థ్యాన్ని కూడా ప్రదర్శిస్తాయి. ఇవి తరంగదైర్ఘ్యం (లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ) ట్యూనబిలిటీ కోసం వేవ్లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టిప్లెక్సింగ్ (WDM) లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టిప్లెక్సింగ్ (FDM) యొక్క అవసరాలను సంపూర్ణంగా తీర్చగలవు మరియు తదుపరి తరం మొబైల్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీకి ప్రధాన పరికరంగా మారతాయని భావిస్తున్నారు.
భవిష్యత్తులో, లేజర్ పదార్థాలు మరియు ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీలో ఆవిష్కరణలు లేజర్ లైన్విడ్త్ సంపీడనాన్ని, ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడాన్ని, తరంగదైర్ఘ్య పరిధిని విస్తరించడాన్ని మరియు శక్తిని మెరుగుపరచడాన్ని మరింతగా ప్రోత్సహిస్తాయి, తద్వారా మానవుడు తెలియని ప్రపంచాన్ని అన్వేషించడానికి మార్గం సుగమం చేస్తాయి.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: నవంబర్-29-2023