ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር ቴክኖሎጂ ክፍል ሁለት

ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር ቴክኖሎጂ ክፍል ሁለት

(3)ድፍን ሁኔታ ሌዘር

በ1960 ዓ.ም.፣ በዓለም የመጀመሪያው የሩቢ ሌዘር ጠንካራ-ስቴት ሌዘር ሲሆን ከፍተኛ የውጤት ኃይል እና ሰፊ የሞገድ ርዝመት ያለው ሽፋን አለው። የጠንካራ-ስቴት ሌዘር ልዩ የቦታ መዋቅር ጠባብ የመስመር ስፋት ውፅዓት ዲዛይን ውስጥ የበለጠ ተለዋዋጭ ያደርገዋል። በአሁኑ ጊዜ የተተገበሩት ዋና ዋና ዘዴዎች አጭር የጉድጓድ ዘዴ፣ የአንድ አቅጣጫ ቀለበት ቀዳዳ ዘዴ፣ የውስጥ ካቫቪቲ መደበኛ ዘዴ፣ የቶርሽን ፔንዱለም ሁነታ ጎድጓዳ ዘዴ፣ የብሬግ ግራቲንግ ዘዴ እና የዘር መርፌ ዘዴን ያካትታሉ።

ምስል 7 የበርካታ የተለመዱ ነጠላ-ረጅም ሁነታ ሶል-ስቴት ሌዘሮችን አወቃቀር ያሳያል።

ምስል 7(ሀ) በጉድጓድ ውስጥ ባለው የFP መስፈርት ላይ በመመስረት የአንድ ቁመታዊ ሁነታ ምርጫ የስራ መርህን ያሳያል፣ ማለትም፣ የመደበኛው ጠባብ የመስመር ስፋት ማስተላለፊያ ስፔክትረም የሌሎች ቁመታዊ ሁነታዎችን መጥፋት ለመጨመር ጥቅም ላይ ይውላል፣ ስለዚህ ሌሎች ቁመታዊ ሁነታዎች በትንሽ ማስተላለፊያቸው ምክንያት በሞድ ውድድር ሂደት ውስጥ ተጣርተው ነጠላ ቁመታዊ ሁነታ ክወናን ለማሳካት። በተጨማሪም፣ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ማስተካከያ ውጤት ክልል የFP ደረጃውን አንግል እና የሙቀት መጠን በመቆጣጠር እና ቁመታዊ ሁነታ ክፍተትን በመቀየር ማግኘት ይቻላል። ምስል 7(ለ) እና (ሐ) ነጠላ ቁመታዊ ሁነታ ውጤት ለማግኘት የሚያገለግል ጠፍጣፋ ያልሆነ ቀለበት ኦስሲሌተር (NPRO) እና የቶርሽናል ፔንዱለም ሁነታ ጎድጓዳ ዘዴን ያሳያሉ። የስራ መርህ ጨረሩ በሬዞናተር ውስጥ በአንድ አቅጣጫ እንዲሰራጭ ማድረግ፣ በተለመደው ቋሚ የሞገድ ክፍተት ውስጥ ያሉትን የተገለበጡ ቅንጣቶች ብዛት ያልተመጣጠነ የቦታ ስርጭትን ውጤታማ በሆነ መንገድ ማስወገድ እና በዚህም የቦታ ቀዳዳ ማቃጠል ውጤት ተጽእኖን ማስወገድ አንድ ቁመታዊ ሁነታ ውጤት ለማግኘት። የጅምላ ብራግ ግራቲንግ (VBG) ሁነታ ምርጫ መርህ ቀደም ሲል ከተጠቀሱት የሴሚኮንዳክተር እና የፋይበር ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘሮች ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ማለትም፣ VBGን እንደ ማጣሪያ አባል በመጠቀም፣ በጥሩ ስፔክትራል መራጭነት እና አንግል መራጭነት ላይ በመመስረት፣ ኦስሲሌተሩ በተወሰነ የሞገድ ርዝመት ወይም ባንድ ይንቀጠቀጣል፣ በስእል 7(መ) ላይ እንደሚታየው።
በተመሳሳይ ጊዜ፣ በርካታ የቁመታዊ ሁነታ ምርጫ ዘዴዎች እንደፍላጎታቸው መሰረት ሊጣመሩ ይችላሉ፣ የቁመታዊ ሁነታ ምርጫ ትክክለኛነትን ለማሻሻል፣ የመስመር ስፋትን የበለጠ ለማጥበብ ወይም መስመራዊ ያልሆነ የድግግሞሽ ለውጥን እና ሌሎች ዘዴዎችን በማስተዋወቅ የሞድ ውድድር ጥንካሬን ለመጨመር እና በጠባብ የመስመር ስፋት ውስጥ በሚሰሩበት ጊዜ የሌዘር የውጤት ሞገድ ርዝመት ለማስፋት፣ ይህም ለማድረግ አስቸጋሪ ነው፣ ለሴሚኮንዳክተር ሌዘርእናየፋይበር ሌዘር.

(4) ብሪሉዊን ሌዘር

የብሪሉዊን ሌዘር ዝቅተኛ ጫጫታ፣ ጠባብ የመስመር ስፋት የውጤት ቴክኖሎጂ ለማግኘት በተነቃቃ የብሪሉዊን መበታተን (SBS) ውጤት ላይ የተመሠረተ ነው፣ መርሆው የተወሰነ የስቶክስ ፎቶኖችን የድግግሞሽ ለውጥ ለማምጣት በፎቶን እና በውስጣዊ አኮስቲክ መስክ መስተጋብር በኩል ነው፣ እና በትርጓሜ ባንድዊድዝ ውስጥ ያለማቋረጥ ይሻሻላል።

ምስል 8 የSBS ልወጣ ደረጃ ዲያግራም እና የብሪሉዊን ሌዘር መሰረታዊ መዋቅር ያሳያል።

በአኮስቲክ መስክ ዝቅተኛ የንዝረት ድግግሞሽ ምክንያት፣ የቁሱ የብሪሉይን ድግግሞሽ ለውጥ ብዙውን ጊዜ ከ0.1-2 ሴ.ሜ-1 ብቻ ነው፣ ስለዚህ እንደ ፓምፕ መብራት 1064 nm ሌዘር፣ የሚመነጨው የስቶክስ የሞገድ ርዝመት ብዙውን ጊዜ ወደ 1064.01 nm ብቻ ነው፣ ነገር ግን ይህ ማለት የኳንተም ልወጣ ቅልጥፍናው እጅግ በጣም ከፍተኛ ነው (በንድፈ ሀሳብ እስከ 99.99%)። በተጨማሪም፣ የመካከለኛው የብሪሉዊን ትርፍ የመስመር ስፋት ብዙውን ጊዜ ከMHZ-ghz ቅደም ተከተል ብቻ ነው (የአንዳንድ ጠንካራ ሚዲያዎች የብሪሉዊን ትርፍ የመስመር ስፋት 10 MHz ብቻ ነው)፣ ከ100 GHz ቅደም ተከተል ካለው የሌዘር የስራ ንጥረ ነገር የግሬን መስመር ስፋት በጣም ያነሰ ነው፣ ስለዚህ፣ በብሪሉዊን ሌዘር ውስጥ የተደሰቱት ስቶክስ በጉድጓዱ ውስጥ ብዙ ማጉላት ከተደረገ በኋላ ግልጽ የሆነ የስፔክትረም ጠባብ ክስተት ሊያሳይ ይችላል፣ እና የውጤት መስመሩ ስፋት ከፓምፑ መስመር ስፋት የበለጠ ብዙ የመጠን ቅደም ተከተሎች አሉት። በአሁኑ ጊዜ፣ ብሪሉዊን ሌዘር በፎቶኒክስ መስክ የምርምር ማዕከል ሆኗል፣ እና እጅግ በጣም ጠባብ የሆነ የመስመር ስፋት ውጤት በHz እና በsub-Hz ቅደም ተከተል ላይ ብዙ ሪፖርቶች ቀርበዋል።

በቅርብ ዓመታት ውስጥ የሞገድ መመሪያ መዋቅር ያላቸው የብሪሉዊን መሳሪያዎች በማይክሮዌቭ ፎቶኒክስእና በፍጥነት በማሳደግ ላይ ይገኛሉ፣ ይህም አነስተኛነትን፣ ከፍተኛ ውህደትን እና ከፍተኛ ጥራትን በማሳደግ ላይ ነው። በተጨማሪም፣ እንደ አልማዝ ባሉ አዳዲስ ክሪስታል ቁሶች ላይ የተመሰረተው የቦታ ሩጫ የሆነው ብሪሉዊን ሌዘር ባለፉት ሁለት ዓመታት ውስጥ በሰዎች ራዕይ ውስጥ ገብቷል፣ ይህም በሞገድ መመሪያ መዋቅር እና በካስኬድ SBS ቦልተን ውስጥ ያለው ፈጠራ፣ የብሪሉዊን ሌዘር ኃይል እስከ 10 ዋት ስፋት ድረስ ያለው ሲሆን አተገባበሩን ለማስፋት መሠረት ጥሏል።
አጠቃላይ መጋጠሚያ
ዘመናዊ እውቀትን በተከታታይ በማሰስ፣ ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘሮች እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም ስላላቸው በሳይንሳዊ ምርምር ውስጥ እጅግ አስፈላጊ መሳሪያ ሆነዋል፣ ለምሳሌ የስበት ሞገድ ለይቶ ማወቅን ለማካሄድ የሌዘር ኢንተርፌሮሜትር LIGO፣ እሱም ነጠላ ድግግሞሽ ጠባብ የመስመር ስፋት ይጠቀማል።ሌዘርእንደ ዘር ምንጭ 1064 nm የሞገድ ርዝመት ያለው እና የዘሩ ብርሃን የመስመር ስፋት በ5 kHz ውስጥ ነው። በተጨማሪም፣ የሞገድ ርዝመት ማስተካከያ ሊደረግባቸው የሚችሉ እና ምንም አይነት ሁነታ ዝላይ የሌላቸው ጠባብ ስፋት ያላቸው ሌዘሮች በተለይም በተቀናጀ ግንኙነት ውስጥ ትልቅ የትግበራ አቅም ያሳያሉ፣ ይህም የሞገድ ርዝመት ክፍፍል መልቲፕሌክሲንግ (WDM) ወይም የሞገድ ርዝመት (ወይም ድግግሞሽ) ማስተካከያ አቅምን ለማሟላት የድግግሞሽ ክፍፍል መልቲፕሌክሲንግ (FDM) ፍላጎቶችን በትክክል ሊያሟላ የሚችል ሲሆን የሚቀጥለው የሞባይል ግንኙነት ቴክኖሎጂ ዋና መሣሪያ እንደሚሆን ይጠበቃል።
ወደፊት የሌዘር ቁሳቁሶች ፈጠራ እና የማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ የሌዘር መስመር ስፋት መጭመቅን፣ የድግግሞሽ መረጋጋትን ማሻሻል፣ የሞገድ ርዝመት መስፋፋት እና የኃይል መሻሻልን የበለጠ ያበረታታል፣ ይህም የማይታወቀውን ዓለም ለሰው ልጅ ለማሰስ መንገድ ይጠርጋል።