ʻEnehana Laser Linewidth Haiki Māhele ʻElua
I ka makahiki 1960, ʻo ka laser ruby mua o ka honua he laser paʻa, i hōʻailona ʻia e ka ikehu hoʻopuka kiʻekiʻe a me ka uhi nalu ākea. ʻO ke ʻano spatial kū hoʻokahi o ka laser paʻa e ʻoi aku ka maʻalahi i ka hoʻolālā ʻana i ka hoʻopuka linewidth haiki. I kēia manawa, ʻo nā ʻano hana nui i hoʻokō ʻia e komo pū ana me ke ʻano lua pōkole, ke ʻano lua apo hoʻokahi ala, ke ʻano maʻamau intracavity, ke ʻano lua pendulum torsion, ke ʻano grating volume Bragg a me ke ʻano injection hua.
Hōʻike ka Kiʻi 7 i ke ʻano o kekahi mau lasers solid-state ʻano lōkahi hoʻokahi maʻamau.
Hōʻike ka Kiʻi 7(a) i ke kumumanaʻo hana o ke koho ʻana i ke ʻano longitudinal hoʻokahi e pili ana i ke kūlana FP i loko o ka lua, ʻo ia hoʻi, hoʻohana ʻia ka spectrum hoʻoili laina haiki o ke kūlana e hoʻonui i ka nalowale o nā ʻano longitudinal ʻē aʻe, i kānana ʻia nā ʻano longitudinal ʻē aʻe i ke kaʻina hoʻokūkū ʻano ma muli o kā lākou transmittance liʻiliʻi, i mea e hoʻokō ai i ka hana ʻano longitudinal hoʻokahi. Eia kekahi, hiki ke loaʻa kahi laulā o ka hoʻopuka hoʻonohonoho wavelength ma ka kaohi ʻana i ke Angle a me ka mahana o ke kūlana FP a me ka hoʻololi ʻana i ka manawa longitudinal mode. Hōʻike ka FIG. 7(b) a me (c) i ka oscillator apo non-planar (NPRO) a me ke ʻano cavity pendulum torsional i hoʻohana ʻia e loaʻa ai kahi output mode longitudinal hoʻokahi. ʻO ke kumumanaʻo hana, ʻo ia ka hoʻolaha ʻana o ke kukuna i hoʻokahi kuhikuhi i loko o ka resonator, e hoʻopau pono i ka hoʻolaha spatial like ʻole o ka helu o nā ʻāpana i hoʻohuli ʻia i loko o ka lua nalu kū maʻamau, a pēlā e pale aku ai i ka mana o ka hopena puhi lua spatial e hoʻokō ai i kahi output mode longitudinal hoʻokahi. ʻO ke kumumanaʻo o ke koho ʻana o ke ʻano Bragg grating (VBG) ua like ia me ke ʻano o nā lasers semiconductor a me nā fiber narrow line-width i ʻōlelo ʻia ma mua, ʻo ia hoʻi, ma ka hoʻohana ʻana iā VBG ma ke ʻano he element kānana, ma muli o kona koho spectral maikaʻi a me ke koho Angle, hoʻoneʻe ka oscillator i kahi nalu a i ʻole band kikoʻī e hoʻokō ai i ke kuleana o ke koho ʻana o ke ʻano longitudinal, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 7(d).
I ka manawa like, hiki ke hoʻohui ʻia kekahi mau ʻano koho ʻano longitudinal e like me nā pono e hoʻomaikaʻi i ka pololei o ke koho ʻana i ke ʻano longitudinal, e hoʻohaiki hou i ka linewidth, a hoʻonui paha i ka ikaika o ka hoʻokūkū ʻano ma ka hoʻolauna ʻana i ka hoʻololi pinepine nonlinear a me nā ʻano ʻē aʻe, a hoʻonui i ka nalu hoʻopuka o ka laser i ka wā e hana ana i kahi linewidth haiki, he mea paʻakikī ke hana nolaser semiconductora menā lasers fiber.
(4) Kukui ʻālohilohi
Hoʻokumu ʻia ka laser Brillouin ma ka hopena hoʻoulu ʻia ʻo Brillouin scattering (SBS) e loaʻa ai ka walaʻau haʻahaʻa, ka ʻenehana hoʻopuka linewidth haiki, ʻo kona kumu ma o ka photon a me ka pilina kahua acoustic kūloko e hana i kahi neʻe alapine (frequency) o nā photons Stokes, a hoʻonui mau ʻia i loko o ka bandwidth loaʻa.
Hōʻike ka Kiʻi 8 i ke kiʻikuhi pae o ka hoʻololi ʻana o SBS a me ke ʻano kumu o ka laser Brillouin.
Ma muli o ke alapine haʻalulu haʻahaʻa o ke kahua acoustic, ʻo ka neʻe pinepine ʻana o ka mea Brillouin he 0.1-2 cm-1 wale nō, no laila me ka laser 1064 nm ma ke ʻano he kukui pamu, ʻo ka nalu lōʻihi o Stokes i hana ʻia he 1064.01 nm wale nō, akā ʻo ia hoʻi ke kiʻekiʻe loa o kona pono hoʻololi quantum (a hiki i ka 99.99% ma ke kumumanaʻo). Eia kekahi, no ka mea, ʻo ka laina loaʻa Brillouin o ka medium he ʻano MHZ-ghz wale nō (ʻo ka laina loaʻa Brillouin o kekahi media paʻa he 10 MHz wale nō), ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka laina loaʻa o ka mea hana laser o ke ʻano o 100 GHz, no laila, hiki i ka Stokes i hoʻonāukiuki ʻia i ka laser Brillouin ke hōʻike i ka hanana spectrum narrowing maopopo ma hope o ka hoʻonui nui ʻana i loko o ka lua, a ʻo ka laulā o kona laina hoʻopuka he mau kauoha o ka nui o ka liʻiliʻi ma mua o ka laulā laina pamu. I kēia manawa, ua lilo ka laser Brillouin i wahi noiʻi ma ke kahua photonics, a ua nui nā hōʻike e pili ana i ke kauoha Hz a me sub-Hz o ka hoʻopuka linewidth haiki loa.
I nā makahiki i hala iho nei, ua puka mai nā polokalamu Brillouin me ka hoʻolālā waveguide ma ke kahua onā photonics microwave, a ke ulu wikiwiki nei i ke ala o ka miniaturization, ka hoʻohui kiʻekiʻe a me ka hoʻonā kiʻekiʻe. Eia kekahi, ua komo pū ka laser Brillouin e holo ana i ka lewa ma muli o nā mea kristal hou e like me ke daimana i ka ʻike o ka poʻe i nā makahiki ʻelua i hala iho nei, ʻo kāna holomua hou i ka mana o ka hoʻolālā waveguide a me ka bottleneck cascade SBS, ka mana o ka laser Brillouin i ka nui o 10 W, e waiho ana i ke kumu no ka hoʻonui ʻana i kāna noi.
Huina laulā
Me ka ʻimi mau ʻana i ka ʻike holomua, ua lilo nā lasers linewidth haiki i mea hana pono ʻole i ka noiʻi ʻepekema me kā lākou hana maikaʻi loa, e like me ka laser interferometer LIGO no ka ʻike ʻana i nā nalu umekaumaha, kahi e hoʻohana ai i ka linewidth haiki hoʻokahi alapine (frequency).laserme ka nalu o 1064 nm ma ke ʻano he kumu hua, a ʻo ka laulā o ka mālamalama hua i loko o 5 kHz. Eia kekahi, ʻo nā lasers ākea haiki me ka nalu hiki ke hoʻololi ʻia a me ka lele ʻole o ke ʻano e hōʻike pū ana i ka hiki ke hoʻohana nui ʻia, ʻoiai i nā kamaʻilio kūlike, hiki ke hoʻokō pono i nā pono o ka wavelength division multiplexing (WDM) a i ʻole ka frequency division multiplexing (FDM) no ka wavelength (a i ʻole ka alapine) tunability, a manaʻo ʻia e lilo i mea hana nui o ka hanauna hou o ka ʻenehana kamaʻilio kelepona.
I ka wā e hiki mai ana, ʻo ka hana hou ʻana o nā mea laser a me ka ʻenehana hana e hoʻolaha hou aku i ka hoʻopili ʻana o ka laina laser, ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke kūpaʻa alapine, ka hoʻonui ʻana i ka laulā nalu a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka mana, e hoʻomākaukau ana i ke ala no ka ʻimi kanaka i ka honua i ʻike ʻole ʻia.
Ka manawa hoʻouna: Nov-29-2023