Inniu, tabharfaimid léasar “monacrómatach” isteach go dtí an leibhéal is airde – léasar líne caol. Líonann a theacht chun cinn na bearnaí i go leor réimsí feidhmchláir léasair, agus le blianta beaga anuas tá sé in úsáid go forleathan i mbraith tonnta imtharraingthe, liDAR, braiteadh dáilte, cumarsáid optúil chomhtháite ardluais agus réimsí eile, ar “misean” é nach féidir a chur i gcrích ach trí chumhacht léasair a fheabhsú.
Cad is léasar líneleithid caol ann?
Tagraíonn an téarma "leithead líne" do leithead speictreach líne an léasair sa réimse minicíochta, a chainníochtaítear de ghnáth i dtéarmaí leithead iomlán leathbhuaic an speictrim (FWHM). Is iad radaíocht spontáineach adamh nó ian spreagtha, torann céime, creathadh meicniúil an athshondóra, crith teochta agus fachtóirí seachtracha eile is mó a mbíonn tionchar ag leithead na líne air. Dá lú luach leithead na líne, is airde íonacht an speictrim, is é sin, is amhlaidh is fearr monacrómatacht an léasair. De ghnáth bíonn torann céime nó minicíochta an-bheag agus torann déine coibhneasta an-bheag ag léasair a bhfuil tréithe den sórt sin acu. Ag an am céanna, dá lú luach leithead líneach an léasair, is láidre an comhleanúnachas comhfhreagrach, rud a léirítear mar fhad comhleanúnachais thar a bheith fada.
Réadú agus cur i bhfeidhm léasair líneleithid chúng
De bharr go bhfuil an leithead líneach dúchasach i substaint oibre an léasair teoranta, is beagnach dodhéanta aschur an léasair leithead líneach chúng a bhaint amach go díreach trí bheith ag brath ar an ocsaileoir traidisiúnta féin. Chun oibriú an léasair leithead líneach chúng a bhaint amach, is gnách go mbíonn gá le scagairí, gríl agus gléasanna eile a úsáid chun an modúl fadaimseartha sa speictream gnóthachain a theorannú nó a roghnú, an difríocht ghlanghnóthachain idir na modhanna fadaimseartha a mhéadú, ionas go mbeidh cúpla luaineacht nó fiú luaineacht mhodha fadaimseartha amháin san athshondóir léasair. Sa phróiseas seo, is minic a bhíonn gá le tionchar an torainn ar aschur an léasair a rialú, agus leathnú línte speictreacha de bharr athruithe creathadh agus teochta an chomhshaoil sheachtraigh a íoslaghdú; Ag an am céanna, is féidir é a chomhcheangal le hanailís ar dhlús speictreach torainn céime nó minicíochta chun foinse an torainn a thuiscint agus dearadh an léasair a bharrfheabhsú, chun aschur cobhsaí an léasair leithead líneach chúng a bhaint amach.
Féachfaimid ar réadú oibríochta líneleithid chúng roinnt catagóirí éagsúla léasair.
Tá na buntáistí a bhaineann le léasair leathsheoltóra ná méid dlúth, ardéifeachtúlacht, saolré fada agus buntáistí eacnamaíocha.
An athshondóir optúil Fabry-Perot (FP) a úsáidtear i gcúrsaí traidisiúntaléasair leathsheoltórago ginearálta luainíonn sé i mód il-fhadaimseartha, agus tá leithead na líne aschuir sách leathan, mar sin is gá an t-aiseolas optúil a mhéadú chun aschur leithead líne caol a fháil.
Is dhá léasar leathsheoltóra tipiciúla aiseolais optúla inmheánacha iad aiseolas dáilte (DFB) agus machnamh Bragg dáilte (DBR). Mar gheall ar an bpáirc ghráta beag agus an roghnaíocht tonnfhaid mhaith, is furasta aschur líne caol minicíochta aonair cobhsaí a bhaint amach. Is é an príomhdhifríocht idir an dá struchtúr ná suíomh an ghráta: de ghnáth, dáileann struchtúr DFB struchtúr tréimhsiúil an ghráta Bragg ar fud an athshondóra, agus de ghnáth bíonn athshondóir an DBR comhdhéanta den struchtúr gráta machnaimh agus den réigiún gnóthachain atá comhtháite sa dromchla deiridh. Ina theannta sin, úsáideann léasair DFB grátaí leabaithe le codarsnacht innéacs athraonta íseal agus frithchaiteacht íseal. Úsáideann léasair DBR grátaí dromchla le codarsnacht innéacs athraonta ard agus frithchaiteacht ard. Tá raon speictreach saor mór ag an dá struchtúr agus is féidir leo tiúnadh tonnfhaid a dhéanamh gan léim mód i raon cúpla nanaiméadar, áit a bhfuil raon tiúnadh níos leithne ag an léasar DBR ná an léasar.Léasar DFBIna theannta sin, is féidir leis an teicneolaíocht aiseolais optúil cuas seachtrach, a úsáideann eilimintí optúla seachtracha chun aiseolas a thabhairt ar an solas atá ag imeacht ón sliseanna léasair leathsheoltóra agus an mhinicíocht a roghnú, oibriú líneleithead caol an léasair leathsheoltóra a bhaint amach freisin.
(2) Léasair snáithíní
Tá éifeachtúlacht ard chomhshó caidéil, dea-chaighdeán bhíoma agus ard-éifeachtúlacht cúplála ag léasair snáithíní, agus is iad sin na hábhair taighde is mó a bhfuil tóir orthu i réimse an léasair. I gcomhthéacs aois na faisnéise, tá comhoiriúnacht mhaith ag léasair snáithíní le córais chumarsáide snáithíní optúla atá ar fáil faoi láthair sa mhargadh. Tá an léasar snáithíní aon-minicíochta, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le leithead líne caol, torann íseal agus dea-chomhleanúnachas aige, anois ar cheann de na treoracha tábhachtacha ina fhorbairt.
Is é oibriú mód aon-fhadaimseartha croílár léasair snáithíní chun aschur líne caol a bhaint amach, agus de ghnáth is féidir léasar snáithíní minicíochta aonair a roinnt ina chineál DFB, cineál DBR agus cineál fáinne de réir struchtúr an athshondóra. Ina measc, tá prionsabal oibre léasair snáithíní minicíochta aonair DFB agus DBR cosúil le prionsabal oibre léasair leathsheoltóra DFB agus DBR.
Mar a thaispeántar i bhFíor 1, scríobhann léasar snáithíneach DFB gríl Bragg dáilte isteach sa snáithín. Ós rud é go mbíonn tionchar ag tréimhse an tsnáithín ar thonnfhad oibre an oscillator, is féidir an modh fadaimseartha a roghnú tríd an aiseolas dáilte ón ngríl. De ghnáth, déantar athshonadóir léasair léasair DBR a fhoirmiú le péire gríleanna snáithíneacha Bragg, agus roghnaítear an modh fadaimseartha aonair den chuid is mó le gríleanna snáithíneacha Bragg le banda caol agus frithchaiteacht íseal. Mar sin féin, mar gheall ar a athshonadóir fada, a struchtúr casta agus easpa meicníocht idirdhealaithe minicíochta éifeachtach, tá cuas fáinne-chruthach seans maith go mbeidh léim mód ann, agus tá sé deacair oibriú go cobhsaí i mód fadaimseartha tairiseach ar feadh i bhfad.
Fíor 1, Dhá struchtúr líneacha tipiciúla de mhinicíocht aonairléasair snáithíní
Am an phoist: 27 Samhain 2023