An taighde is déanaí ar léasair leathsheoltóra dé-dhathacha

An taighde is déanaí ar léasair leathsheoltóra dé-dhathacha

Tá léasair diosca leathsheoltóra (léasair SDL), ar a dtugtar léasair astaíochta dromchla cuas seachtrach ingearach (VECSEL) freisin, tar éis aird mhór a tharraingt le blianta beaga anuas. Comhcheanglaíonn sé buntáistí gnóthachan leathsheoltóra agus athshondóirí stáit sholadaigh. Ní hamháin go laghdaíonn sé go héifeachtach an teorainn a bhaineann le limistéar astaíochta tacaíochta aonmhód do léasair leathsheoltóra traidisiúnta, ach tá dearadh bearna banda leathsheoltóra solúbtha agus tréithe gnóthachan ábhair arda aige freisin. Is féidir é a fheiceáil i raon leathan cásanna feidhmchláir, amhail torann íseal.léasar líne-leithid caolaschur, giniúint bíog ultra-ghearr ard-athrá, giniúint armónach ard-ord, agus teicneolaíocht réalta treorach sóidiam, etc. Le dul chun cinn na teicneolaíochta, tá ceanglais níos airde curtha chun cinn maidir lena solúbthacht tonnfhaid. Mar shampla, tá luach feidhme thar a bheith ard léirithe ag foinsí solais chomhtháite dé-thonnfhaid i réimsí atá ag teacht chun cinn amhail lidar frith-chur isteach, intearfairíoméadracht holografach, cumarsáid ilphléacsála roinnte tonnfhaid, giniúint lár-infridhearg nó teireheirts, agus cíora minicíochta optúla il-dhathacha. Is deacracht taighde sa réimse seo i gcónaí conas astaíocht dé-dhath ard-ghile a bhaint amach i léasair diosca leathsheoltóra agus iomaíocht ghnóthachain i measc il-thonnfhaid a chosc go héifeachtach.

Le déanaí, dé-dhathachléasar leathsheoltóraTá dearadh sliseanna nuálach molta ag foireann sa tSín chun aghaidh a thabhairt ar an dúshlán seo. Trí thaighde uimhriúil domhain, fuair siad amach go bhfuiltear ag súil go mbainfear amach rialú solúbtha ar ghnóthachan dé-dhathach trí rialáil chruinn a dhéanamh ar éifeachtaí scagtha gnóthachain tobair chandamach a bhaineann le teocht agus scagtha micrea-chuasa leathsheoltóra. Bunaithe air seo, d'éirigh leis an bhfoireann sliseanna gnóthachain ard-ghile 960/1000 nm a dhearadh. Feidhmíonn an léasar seo i mód bunúsach gar don teorainn difreactachta, le gile aschuir chomh hard le thart ar 310 MW/cm²sr.

Níl ach cúpla micriméadar ar tiús an chiseal gnóthachain den diosca leathsheoltóra, agus cruthaítear micreachuas Fabry-Perot idir an comhéadan leathsheoltóra-aeir agus an frithchaiteoir Bragg dáilte ag an mbun. Tríd an micreachuas leathsheoltóra a láimhseáil mar an scagaire speictreach ionsuite sa tslis, déanfar gnóthachan an tobair chandamach a mhodhnú. Idir an dá linn, tá rátaí drift teochta difriúla ag éifeacht scagtha an mhicreachuas agus ag gnóthachan leathsheoltóra. In éineacht le rialú teochta, is féidir lascadh agus rialáil tonnfhaid aschuir a bhaint amach. Bunaithe ar na tréithe seo, ríomh agus shocraigh an fhoireann buaicghnóthachan an tobair chandamach ag 950 nm ag teocht 300 K, agus ráta drift teochta an tonnfhaid ghnóthachain thart ar 0.37 nm/K. Ina dhiaidh sin, dhear an fhoireann fachtóir srianta fadaimseartha an tslis ag baint úsáide as an modh maitrís tarchuir, le tonnfhaid bhuaice de thart ar 960 nm agus 1000 nm faoi seach. Léirigh insamhaltaí nach raibh an ráta drift teochta ach 0.08 nm/K. Trí theicneolaíocht taiscthe gaile ceimiceach miotal-orgánach a úsáid le haghaidh fáis eipitacsaigh agus an próiseas fáis a bharrfheabhsú go leanúnach, rinneadh sceallóga gnóthachain ardchaighdeáin a mhonarú go rathúil. Tá torthaí tomhais na fótailuminescence go hiomlán comhsheasmhach leis na torthaí insamhalta. Chun an t-ualach teirmeach a mhaolú agus tarchur ardchumhachta a bhaint amach, tá an próiseas pacáistithe sceallóga leathsheoltóra-diamant forbartha tuilleadh.

Tar éis dóibh an pacáistiú sliseanna a chríochnú, rinne an fhoireann measúnú cuimsitheach ar fheidhmíocht a léasair. I mód oibríochta leanúnaí, trí chumhacht an chaidéil nó teocht an doirteal teasa a rialú, is féidir tonnfhad an astaíochta a choigeartú go solúbtha idir 960 nm agus 1000 nm. Nuair a bhíonn cumhacht an chaidéil laistigh de raon sonrach, is féidir leis an léasar oibriú déthonnfhaid a bhaint amach freisin, le eatramh tonnfhaid suas le 39.4 nm. Ag an am seo, sroicheann an chumhacht tonn leanúnach uasta 3.8 W. Idir an dá linn, oibríonn an léasar i mód bunúsach gar don teorainn difreactachta, le fachtóir cáilíochta bhíoma M² de 1.1 amháin agus gile chomh hard le thart ar 310 MW/cm²sr. Rinne an fhoireann taighde freisin ar fheidhmíocht tonnta leathleanúnacha an...léasarBreathnaíodh an comhartha minicíochta suime go rathúil tríd an gcriostal optúil neamhlíneach LiB₃O₅ a chur isteach sa chuas athshondach, rud a dheimhnigh sioncrónú na dtonnfhaid dhúbailte.

Tríd an dearadh cliste sliseanna seo, baineadh amach an teaglaim orgánach de scagadh gnóthachain chandamach agus scagadh micreachuasa, ag leagan bunús dearaidh chun foinsí léasair dé-dhathacha a bhaint amach. I dtéarmaí táscairí feidhmíochta, baintear amach gile ard, solúbthacht ard agus aschur bhíoma comhaiseach beacht ag an léasar dé-dhathach aon-sliseanna seo. Tá a ghile ar an leibhéal ceannródaíoch idirnáisiúnta i réimse reatha léasair leathsheoltóra dé-dhathacha aon-sliseanna. I dtéarmaí feidhmchláir phraiticiúla, meastar go bhfeabhsóidh an éacht seo cruinneas braite agus cumas frith-chur isteach lidar il-dhathach i dtimpeallachtaí casta go héifeachtach trí úsáid a bhaint as a shaintréithe gile ard agus dé-dhathacha. I réimse na gcíor minicíochta optúla, is féidir lena aschur dé-thonnfhaid cobhsaí tacaíocht ríthábhachtach a sholáthar d'fheidhmchláir ar nós tomhas speictreach beacht agus braiteadh optúil ardtaifigh.