ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਲੇਜ਼ਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਭਾਗ ਦੋ

ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਲੇਜ਼ਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਭਾਗ ਦੋ

(3)ਠੋਸ ਰਾਜ ਲੇਜ਼ਰ

1960 ਵਿੱਚ, ਦੁਨੀਆ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਰੂਬੀ ਲੇਜ਼ਰ ਇੱਕ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ ਲੇਜ਼ਰ ਸੀ, ਜਿਸਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਉੱਚ ਆਉਟਪੁੱਟ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਕਵਰੇਜ ਸੀ। ਸੌਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਵਿਲੱਖਣ ਸਥਾਨਿਕ ਬਣਤਰ ਇਸ ਨੂੰ ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਆਉਟਪੁੱਟ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਲਚਕਦਾਰ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਰਟ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿਧੀ, ਵਨ-ਵੇਅ ਰਿੰਗ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿਧੀ, ਇੰਟਰਾਕੈਵਿਟੀ ਸਟੈਂਡਰਡ ਵਿਧੀ, ਟੋਰਸ਼ਨ ਪੈਂਡੂਲਮ ਮੋਡ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿਧੀ, ਵਾਲੀਅਮ ਬ੍ਰੈਗ ਗਰੇਟਿੰਗ ਵਿਧੀ ਅਤੇ ਬੀਜ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਿਧੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 7 ਕਈ ਆਮ ਸਿੰਗਲ-ਲੌਂਗੀਟੂਡੀਨਲ ਮੋਡ ਸਾਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 7(a) ਇਨ-ਕੈਵਿਟੀ ਐਫਪੀ ਸਟੈਂਡਰਡ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ ਲੰਮੀਟੂਡੀਨਲ ਮੋਡ ਦੀ ਚੋਣ ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਸਟੈਂਡਰਡ ਦੇ ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹੋਰ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਹੋਰ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਛੋਟੇ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੋਡ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਫਿਲਟਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਸਿੰਗਲ ਲੰਬਿਤ ਮੋਡ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, FP ਸਟੈਂਡਰਡ ਦੇ ਕੋਣ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਅੰਤਰਾਲ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਟਿਊਨਿੰਗ ਆਉਟਪੁੱਟ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਰੇਂਜ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਅੰਜੀਰ. 7(b) ਅਤੇ (c) ਗੈਰ-ਪਲੈਨਰ ​​ਰਿੰਗ ਔਸਿਲੇਟਰ (NPRO) ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਟੌਰਸ਼ਨਲ ਪੈਂਡੂਲਮ ਮੋਡ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿਧੀ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਰੇਜ਼ੋਨੇਟਰ ਵਿੱਚ ਬੀਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕਰਨਾ, ਸਾਧਾਰਨ ਖੜ੍ਹੀ ਵੇਵ ਕੈਵਿਟੀ ਵਿੱਚ ਉਲਟੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਦੀ ਅਸਮਾਨ ਸਥਾਨਿਕ ਵੰਡ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਖਤਮ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸਥਾਨਿਕ ਮੋਰੀ ਬਰਨਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਚਣਾ। ਸਿੰਗਲ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਆਉਟਪੁੱਟ। ਬਲਕ ਬ੍ਰੈਗ ਗਰੇਟਿੰਗ (VBG) ਮੋਡ ਚੋਣ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਪਹਿਲਾਂ ਜ਼ਿਕਰ ਕੀਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਅਤੇ ਫਾਈਬਰ ਤੰਗ ਲਾਈਨ-ਚੌੜਾਈ ਵਾਲੇ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਯਾਨੀ, VBG ਨੂੰ ਫਿਲਟਰ ਤੱਤ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤ ਕੇ, ਇਸਦੀ ਚੰਗੀ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਸਿਲੈਕਟੀਵਿਟੀ ਅਤੇ ਐਂਗਲ ਸਿਲੈਕਟੀਵਿਟੀ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਔਸਿਲੇਟਰ। ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਚੋਣ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਖਾਸ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਜਾਂ ਬੈਂਡ 'ਤੇ ਓਸੀਲੇਟ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7(d) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਚੋਣ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ, ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਨ, ਜਾਂ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਾਧਨਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਕਰਕੇ ਮੋਡ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜਾਂ ਅਨੁਸਾਰ ਕਈ ਲੰਬਕਾਰੀ ਮੋਡ ਚੋਣ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਲੇਜ਼ਰ ਇੱਕ ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਜਿਸ ਲਈ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰਅਤੇਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ.

(4) Brillouin ਲੇਜ਼ਰ

Brillouin ਲੇਜ਼ਰ ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ, ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਆਉਟਪੁੱਟ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਉਤੇਜਿਤ Brillouin ਸਕੈਟਰਿੰਗ (SBS) ਪ੍ਰਭਾਵ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਇਸਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਸਟੋਕਸ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸ਼ਿਫਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਫੋਟੌਨ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਧੁਨੀ ਫੀਲਡ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਲਗਾਤਾਰ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਹਾਸਲ ਕਰੋ।

ਚਿੱਤਰ 8 SBS ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਪੱਧਰ ਦਾ ਚਿੱਤਰ ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਲੂਇਨ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦੀ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਧੁਨੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਘੱਟ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਾਮੱਗਰੀ ਦੀ ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸ਼ਿਫਟ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ 0.1-2 ਸੈ.ਮੀ.-1 ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ 1064 nm ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਨਾਲ, ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸਟੋਕਸ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਅਕਸਰ ਸਿਰਫ 1064.01 nm ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਸਦਾ ਇਹ ਵੀ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ (ਥਿਊਰੀ ਵਿੱਚ 99.99% ਤੱਕ)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕਿਉਂਕਿ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਗੇਨ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ MHZ-GHz ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਕੁਝ ਠੋਸ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਲਾਭ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਸਿਰਫ 10 MHz ਹੈ), ਇਹ ਲੇਜ਼ਰ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਲਾਭ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ। 100 GHz ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਦੇ, ਇਸਲਈ, ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਲੇਜ਼ਰ ਵਿੱਚ ਉਤਸਾਹਿਤ ਸਟੋਕਸ ਗੁਹਾ ਵਿੱਚ ਮਲਟੀਪਲ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਪੱਸ਼ਟ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਸੰਕੁਚਿਤ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਦਿਖਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਲਾਈਨ ਚੌੜਾਈ ਪੰਪ ਲਾਈਨ ਚੌੜਾਈ ਨਾਲੋਂ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤੀਬਰਤਾ ਦੇ ਕਈ ਆਰਡਰ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਲੇਜ਼ਰ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖੋਜ ਹੌਟਸਪੌਟ ਬਣ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਹੀ ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਆਉਟਪੁੱਟ ਦੇ Hz ਅਤੇ sub-Hz ਕ੍ਰਮ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਰਿਪੋਰਟਾਂ ਆਈਆਂ ਹਨ।

ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਬਣਤਰ ਵਾਲੇ ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਉਪਕਰਣ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਉਭਰ ਕੇ ਸਾਹਮਣੇ ਆਏ ਹਨਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਫੋਟੋਨਿਕਸ, ਅਤੇ ਮਿਨੀਏਚਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ, ਉੱਚ ਏਕੀਕਰਣ ਅਤੇ ਉੱਚ ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹੀਰੇ ਵਰਗੀਆਂ ਨਵੀਆਂ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮੱਗਰੀਆਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸਪੇਸ-ਚਲਣ ਵਾਲਾ ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਲੇਜ਼ਰ ਵੀ ਪਿਛਲੇ ਦੋ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਲੋਕਾਂ ਦੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਸਫਲਤਾ ਅਤੇ ਕੈਸਕੇਡ ਐਸਬੀਐਸ ਬੋਟਲਨੇਕ, ਬ੍ਰਿਲੌਇਨ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ। 10 ਡਬਲਯੂ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਤੱਕ, ਇਸਦੇ ਉਪਯੋਗ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਬੁਨਿਆਦ ਰੱਖਦੀ ਹੈ।
ਜਨਰਲ ਜੰਕਸ਼ਨ
ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਗਿਆਨ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰ ਖੋਜ ਦੇ ਨਾਲ, ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਲੇਜ਼ਰ ਆਪਣੀ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨਾਲ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਲਾਜ਼ਮੀ ਸੰਦ ਬਣ ਗਏ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਰੈਵੀਟੇਸ਼ਨਲ ਵੇਵ ਖੋਜ ਲਈ ਲੇਜ਼ਰ ਇੰਟਰਫੇਰੋਮੀਟਰ LIGO, ਜੋ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਤੰਗ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਲੇਜ਼ਰਇੱਕ ਬੀਜ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ 1064 nm ਦੀ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਾਲ, ਅਤੇ ਬੀਜ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਰੇਖਾ ਚੌੜਾਈ 5 kHz ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਟਿਊਨੇਬਲ ਅਤੇ ਨੋ ਮੋਡ ਜੰਪ ਵਾਲੇ ਤੰਗ-ਚੌੜਾਈ ਵਾਲੇ ਲੇਜ਼ਰ ਵੀ ਵਧੀਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸਮਰੱਥਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਕਸਾਰ ਸੰਚਾਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਜੋ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ (ਜਾਂ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ) ਲਈ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ (WDM) ਜਾਂ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ (FDM) ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਪੂਰੀਆਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ) ਟਿਊਨੇਬਿਲਟੀ, ਅਤੇ ਮੋਬਾਈਲ ਸੰਚਾਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦਾ ਮੁੱਖ ਯੰਤਰ ਬਣਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।
ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਲੇਜ਼ਰ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਨਵੀਨਤਾ ਲੇਜ਼ਰ ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਦੇ ਸੰਕੁਚਨ, ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸਥਿਰਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਦੇ ਵਿਸਥਾਰ ਅਤੇ ਸ਼ਕਤੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਏਗੀ, ਅਣਜਾਣ ਸੰਸਾਰ ਦੀ ਮਨੁੱਖੀ ਖੋਜ ਲਈ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਕਰੇਗੀ।