Èske w konnen teknoloji lazè liy etwat la?

Ki sa ou panse a lè ou panse a lazè? A  nepe lazè manyen pa Jeneral Grievous nan Star Wars? Oswa youn nan chanèl lazè ki ka touye moun ki soti nan Resident Evil? Oswa je lazè Scott soti nan X-Men ki ta ka boule tout bagay? "Lazè" sa yo, jan yo konnen yo, souvan parèt nan kèk travay syans fiksyon sou fòm gwo pouvwa ak gwo enèji, ki montre gwo pouvwa (gade Figi 1).

Nan lavi reyèl, lazè yo te fofile tou nan anpil endistri, ki soti nan domèn medikal tankou kosmetoloji lazè ak tretman myopya nan jaden fabrikasyon endistriyèl tankou make lazè, koupe, ak soude, osi byen ke dènye kri jaden syantifik tankou deteksyon rada, mikwoskopik. imaj, ak kominikasyon pwopòsyon ki te parèt nan dènye ane yo. Kounye a, teknoloji lazè te fè kontribisyon eksepsyonèl nan pwomosyon devlopman sekirite defans nasyonal, byomedikal, fabrikasyon entelijan, ak enfòmasyon.

Sepandan, lazè nou bezwen yo tout bezwen gen gwo pouvwa ak gwo "letalite" jan yo montre nan fim nan?

Premye a tout, nou dwe gade nan karakteristik debaz yo nan lazè a diferan de sous la limyè tradisyonèl yo, jan yo montre nan Figi 2, nou mansyone pi bonè nan fim nan ak televizyon travay lazè a gen karakteristik pwisan, anjeneral, pwopòsyonèl ak klète a (pouvwa). ) nan lazè a, men tou, reflete lazè a gen yon bon karakteristik direksyon.

Anplis de sa, monochromaticity ak koyerans yo tou konsantre nan atansyon. Limyè ki emèt pa sous limyè òdinè a anjeneral diferan nan frekans, kidonk li gen yon varyete de koulè, ak foton yo divès kalite emèt pa lazè a gen menm frekans, kidonk li se yon trè ekselan sous limyè monokromatik. Se pa sèlman sa, paske foton radyasyon eksite lazè a yo konsistan nan faz, gen yon relasyon faz fiks ant pwen yo sou koup transvèsal la nan gwo bout bwa a lazè anba aksyon an nan resonator la, se konsa konpare ak sous la limyè òdinè, koerans la nan lazè a se tou ekselan. Konbine ak karakteristik ekselan monokromatisite ak koerans lazè a, menm si pa gen okenn gwo pouvwa "halo" nan kilowat ak 10, 000 watt, lazè ka toujou lajman itilize nan teknoloji espèk, mezi optik, ak lòt jaden.

Karakteristik lazè diferan de sous limyè tradisyonèl yo

Jodi a, nou pral prezante yon "monochromatique" lazè nan ekstrèm - lazè linewidth etwat. Aparisyon li ranpli twou vid ki genyen nan anpil aplikasyon jaden nan lazè, ak nan dènye ane yo te lajman itilize nan deteksyon vag gravitasyonèl, liDAR, distribye deteksyon, gwo vitès kominikasyon optik aderan, ak lòt jaden, ki se yon "misyon" ki pa kapab. dwe konplete sèlman pa amelyore pouvwa lazè.

Reyalizasyon ak aplikasyon lazè linewidth etwat

Limite pa nannan genyen linewidth nan sibstans la k ap travay nan lazè a, li se prèske enposib dirèkteman reyalize pwodiksyon an nan lazè a linewidth etwat pa repoze sou osilator nan tradisyonèl tèt li. Yo nan lòd yo reyalize operasyon an nan lazè linewidth etwat, anjeneral li nesesè yo sèvi ak filtè, griyaj, ak lòt aparèy limite oswa chwazi modil la Longitudinal nan spectre nan genyen ak ogmante diferans lan genyen nèt ant mòd yo Longitudinal, se konsa ke gen kèk oswa menm sèlman yon sèl osilasyon mòd longitudinal nan resonator lazè a. Nan pwosesis sa a, li souvan nesesè pou kontwole enfliyans bri sou pwodiksyon lazè a, epi minimize elaji liy espèk ki te koze pa vibrasyon ak chanjman tanperati anviwònman ekstèn lan; An menm tan an, li kapab tou konbine avèk analiz de faz oswa frekans bri dansite espèk yo konprann sous la nan bri ak optimize desen an nan lazè a, konsa tankou reyalize pwodiksyon ki estab nan lazè a linewidth etwat.

Ann pran yon gade nan realizasyon an nan operasyon an linewidth etwat nan plizyè kategori diferan nan lazè.

1) Semiconductor lazè

Lazè semi-conducteurs gen avantaj ki genyen nan gwosè kontra enfòmèl ant, efikasite segondè, lavi ki long, ak benefis ekonomik.

Resonator optik Fabry-Perot (FP) yo itilize nan lazè semi-conducteurs tradisyonèl yo jeneralman osile nan mòd milti-longitudinal, ak lajè liy pwodiksyon an relativman lajè, kidonk li nesesè pou ogmante fidbak optik la pou jwenn pwodiksyon an nan lajè liy etwat.

Distribiye fidbak (DFB) ak distribiye Bragg refleksyon (DBR) se de tipik lazè semi-conducteurs entèn optik fidbak. Estrikti yo ak spectre pwodiksyon yo montre nan FIG. 5. Akòz ti anplasman griyaj la ak bon selektivite longèdonn, li fasil reyalize ki estab pwodiksyon sèl-frekans etwat liy-lajè. Diferans prensipal ant de estrikti yo se pozisyon griyaj la: estrikti DFB anjeneral distribye estrikti peryodik nan griyaj Bragg nan tout resonator la, ak resonator DBR anjeneral konpoze de estrikti griyaj refleksyon ak rejyon an genyen entegre nan. sifas la fen. Anplis de sa, lazè DFB sèvi ak griyaj entegre ak kontras endèks refraktif ki ba ak reflektivite ki ba. Lazè DBR sèvi ak griyaj sifas ki gen gwo kontras endèks refraktif ak reflektivite segondè. Tou de estrikti yo gen yon gwo ranje espèk gratis epi yo ka fè akor longèdonn san yo pa so mòd nan seri a nan kèk nanomèt, kote lazè DBR a gen yon seri akor pi laj pase lazè DFB.

Anplis de sa, ekstèn kavite optik fidbak teknoloji a, ki sèvi ak eleman ekstèn optik fidbak limyè a sòtan nan chip lazè semi-conducteurs la epi chwazi frekans lan, kapab tou reyalize operasyon an etwat linewidth nan lazè a semi-conducteurs.

2) lazè fib

Lazè fib gen efikasite konvèsyon ponp segondè, bon kalite gwo bout bwa, ak efikasite kouti segondè, ki se sijè rechèch cho nan jaden an lazè. Nan kontèks laj enfòmasyon an, lazè fib gen bon konpatibilite ak aktyèl sistèm kominikasyon fib optik nan mache a. Lazè a fib sèl-frekans ak avantaj ki genyen nan lajè liy etwat, bri ki ba, ak bon koerans te vin youn nan direksyon enpòtan nan devlopman li yo.

Single operasyon mòd longitudinal se nwayo a nan lazè fib reyalize pwodiksyon etwat liy-lajè, anjeneral dapre estrikti a nan resonator nan lazè a fib frekans sèl ka divize an kalite DFB, kalite DBR, ak kalite bag. Pami yo, prensip k ap travay nan DFB ak DBR sèl-frekans fib lazè se menm jan ak sa yo ki nan DFB ak DBR lazè semi-conducteurs.

DFB fib lazè se ekri distribiye griyaj Bragg nan fib la. Paske longèdonn k ap travay nan osilator la afekte pa peryòd fib la, yo ka chwazi mòd longitudinal la pa fidbak distribye griyaj la. Resonator lazè DBR lazè a anjeneral ki te fòme pa yon pè fib Bragg griyaj, ak mòd nan sèl longitudinal se sitou chwazi pa gwoup la etwat ak ba fib refleksyon Bragg griyaj. Sepandan, akòz resonator long li yo, estrikti konplèks, ak mank de mekanis diskriminasyon frekans efikas, kavite nan bag ki gen fòm se tendans so mòd, epi li difisil pou travay estab nan mòd konstan longitudinal pou yon tan long.

3) Lazè solid-eta

An 1960, premye lazè ruby ​​nan mond lan se te yon lazè solid-eta, karakterize pa yon enèji pwodiksyon segondè ak yon pwoteksyon longèdonn pi laj. Estrikti inik espasyal lazè solid-eta fè li pi fleksib nan konsepsyon pwodiksyon etwat liy lajè. Kounye a, metòd prensipal yo aplike yo enkli metòd kavite kout, metòd kavite bag yon sèl-fason, metòd estanda intracavity, metòd kavite mòd pandil torsion, metòd griyaj Bragg volim, ak metòd piki grenn.

Enfòmasyon pou kontakte:

Si ou gen nenpòt lide, santi yo lib pou pale ak nou. Kèlkeswa kote kliyan nou yo ye ak ki kondisyon nou yo ye, nou pral swiv objektif nou yo bay kliyan nou yo bon jan kalite segondè, pri ki ba, ak pi bon sèvis la.