Teicneolaíocht Léasair Leithead Caollíne Cuid a Dó
Sa bhliain 1960, ba léasar stáit sholadaigh an chéad léasar ruby ar domhan, arb iad is sainairíonna dó fuinneamh aschuir ard agus clúdach tonnfhaid níos leithne. Déanann struchtúr spásúil uathúil an léasair stáit sholadaigh níos solúbtha é i ndearadh aschuir líne caolleithid. Faoi láthair, áirítear ar na príomh-mhodhanna atá curtha i bhfeidhm modh cuas gearr, modh cuas fáinne aontreo, modh caighdeánach intreachuasa, modh cuas mód luascadáin chasadh, modh grátála Bragg toirte agus modh insteallta síl.
Taispeánann Fíor 7 struchtúr roinnt léasair stáit sholadaigh aon-fhadaimseartha tipiciúla.
Taispeánann Fíor 7(a) prionsabal oibre roghnúcháin mód fadaimseartha aonair bunaithe ar an gcaighdeán FP in-chuas, is é sin, úsáidtear speictream tarchuir líne caol an chaighdeáin chun caillteanas modhanna fadaimseartha eile a mhéadú, ionas go scagtar modhanna fadaimseartha eile amach sa phróiseas iomaíochta mód mar gheall ar a dtarchur beag, chun oibriú mód fadaimseartha aonair a bhaint amach. Ina theannta sin, is féidir raon áirithe aschuir tiúnadh tonnfhaid a fháil trí Uillinn agus teocht an chaighdeáin FP a rialú agus an t-eatramh mód fadaimseartha a athrú. Taispeánann FÍOR 7(b) agus (c) an t-aschurtóir fáinne neamhphlánach (NPRO) agus an modh cuas mód luascadáin casta a úsáidtear chun aschur mód fadaimseartha aonair a fháil. Is é an prionsabal oibre ná an bhíoma a iomadú i dtreo aonair san athshondóir, deireadh a chur go héifeachtach leis an dáileadh spásúil míchothrom ar líon na gcáithníní droim ar ais sa chuas tonnta seasta gnáth, agus ar an gcaoi sin tionchar an éifeacht dhóite poill spásúil a sheachaint chun aschur mód fadaimseartha aonair a bhaint amach. Tá prionsabal roghnúcháin mód gráite Bragg mórchóir (VBG) cosúil le prionsabal léasair leithead líne caol leathsheoltóra agus snáithíní a luadh níos luaithe, is é sin, trí VBG a úsáid mar eilimint scagaire, bunaithe ar a roghnaíocht speictreach agus a roghnaíocht uillinne mhaith, luainíonn an t-oscillator ag tonnfhad nó banda ar leith chun ról an roghnúcháin mód fadaimseartha a bhaint amach, mar a thaispeántar i bhFíor 7(d).
Ag an am céanna, is féidir roinnt modhanna roghnúcháin mód fadaimseartha a chomhcheangal de réir riachtanas chun cruinneas roghnúcháin an mhodha fadaimseartha a fheabhsú, leithead na líne a chúngú tuilleadh, nó déine an iomaíochta mód a mhéadú trí chlaochlú minicíochta neamhlíneach agus modhanna eile a thabhairt isteach, agus tonnfhad aschuir an léasair a leathnú agus é ag oibriú i leithead líne caol, rud atá deacair a dhéanamh doléasar leathsheoltóraagusléasair snáithíní.
(4) Léasar Brillouin
Tá léasar Brillouin bunaithe ar éifeacht scaipthe Brillouin spreagtha (SBS) chun teicneolaíocht aschuir íseal-torainn, líneleithead caol a fháil, is é a phrionsabal ná trí idirghníomhaíocht an fhótóin agus an réimse fuaimiúil inmheánach chun aistriú minicíochta áirithe de fhótón Stokes a tháirgeadh, agus déantar é a aimpliú go leanúnach laistigh den bhandaleithead gnóthachain.
Taispeánann Fíor 8 an léaráid leibhéal de chomhshó SBS agus struchtúr bunúsach léasair Brillouin.
Mar gheall ar mhinicíocht íseal chreathaidh an réimse fuaimiúil, ní bhíonn ach 0.1-2 cm-1 i gceist le hathrú minicíochta Brillouin an ábhair de ghnáth, mar sin le léasar 1064 nm mar sholas caidéil, is minic nach mbíonn ach thart ar 1064.01 nm i dtonnfhad Stokes a ghintear, ach ciallaíonn sé seo freisin go bhfuil a éifeachtúlacht chomhshó chandamach thar a bheith ard (suas le 99.99% sa teoiric). Ina theannta sin, toisc nach mbíonn leithead líne gnóthachain Brillouin an mheáin ach thart ar MHZ-ghz de ghnáth (níl ach thart ar 10 MHz i leithead líne gnóthachain Brillouin roinnt meán soladach), tá sé i bhfad níos lú ná leithead líne gnóthachain an tsubstaint oibre léasair atá thart ar 100 GHz, mar sin, is féidir leis an Stokes a spreagtar i léasar Brillouin feiniméan soiléir cúngaithe speictrim a thaispeáint tar éis aimpliú iolrach sa chuas, agus tá a leithead líne aschuir roinnt orduithe méide níos cúinge ná leithead líne na caidéil. Faoi láthair, tá léasar Brillouin ina láthair taighde i réimse na fótóinice, agus tá go leor tuarascálacha déanta ar ord Hz agus fo-Hz aschuir líneleithid thar a bheith caol.
Le blianta beaga anuas, tá gléasanna Brillouin le struchtúr treorach tonnta tagtha chun cinn i réimse nafótóinic micreathonnáin, agus tá siad ag forbairt go mear i dtreo miondealú, comhtháthú ard agus réiteach níos airde. Ina theannta sin, tá léasar Brillouin atá ag rith sa spás agus atá bunaithe ar ábhair chriostail nua amhail diamant tagtha i radharc na ndaoine le dhá bhliain anuas freisin, a dhul chun cinn nuálach i gcumhacht struchtúr an treoraí tonnta agus an bacainn SBS easghluaiseachta, cumhacht léasair Brillouin go méid 10 W, ag leagan an bhunchloch chun a fheidhmchlár a leathnú.
Acomhal ginearálta
Le hiniúchadh leanúnach ar eolas ceannródaíoch, tá léasair leithead caol líne anois ina n-uirlis riachtanach i dtaighde eolaíoch lena bhfeidhmíocht den scoth, amhail an t-idirfhearaiméadar léasair LIGO le haghaidh braite tonnta imtharraingthe, a úsáideann leithead caol líne aon-mhinicíochta.léasarle tonnfhad 1064 nm mar fhoinse síl, agus leithead líne an tsolais síl laistigh de 5 kHz. Ina theannta sin, léiríonn léasair leithead caol le tonnfhad inchoigeartaithe agus gan léim mód acmhainneacht mhór feidhmchláir freisin, go háirithe i gcumarsáid chomhtháite, ar féidir leo freastal go foirfe ar riachtanais ilphléacsála roinnte tonnfhaid (WDM) nó ilphléacsála roinnte minicíochta (FDM) le haghaidh inchoigeartaithe tonnfhaid (nó minicíochta), agus meastar gurb é croí-ghléas an chéad ghlúin eile de theicneolaíocht chumarsáide soghluaiste é.
Amach anseo, cuirfidh nuálaíocht ábhar léasair agus teicneolaíocht phróiseála tuilleadh chun cinn comhbhrú leithead líne léasair, feabhsú cobhsaíocht minicíochta, leathnú raon tonnfhaid agus feabhsú cumhachta, rud a réiteoidh an bealach do iniúchadh daonna ar an domhan anaithnid.
Am an phoist: 29 Samhain 2023