ጠባብ የመስመር ስፋት የሌዘር ቴክኖሎጂ ክፍል አንድ

ዛሬ፣ እጅግ በጣም ጠባብ የሆነ የመስመር ስፋት ያለው "ሞኖክሮማቲክ" ሌዘርን እናስተዋውቃለን። ብቅ ማለት በብዙ የሌዘር አፕሊኬሽን መስኮች ውስጥ ያሉትን ክፍተቶች ይሞላል፣ እና በቅርብ ዓመታት ውስጥ በስበት ኃይል ሞገድ መለየት፣ liDAR፣ በተከፋፈለ ዳሰሳ፣ በከፍተኛ ፍጥነት በተቀናጀ የኦፕቲካል ግንኙነት እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል፣ ይህም የሌዘር ኃይልን በማሻሻል ብቻ ሊጠናቀቅ የማይችል "ተልዕኮ" ነው።

ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር ምንድን ነው?

“የመስመር ስፋት” የሚለው ቃል በድግግሞሽ ጎራ ውስጥ ያለውን የሌዘር ስፔክትራል መስመር ስፋት ያመለክታል፣ ይህም ብዙውን ጊዜ በስፔክትረም ግማሽ ጫፍ ሙሉ ስፋት (FWHM) አንፃር ይለካል። የመስመር ስፋት በዋናነት የሚነካው በተነቃቁ አቶሞች ወይም አየኖች ድንገተኛ ጨረር፣ በደረጃ ጫጫታ፣ በሬዞናተር ሜካኒካል ንዝረት፣ የሙቀት ጅረት እና ሌሎች ውጫዊ ምክንያቶች ነው። የመስመሩ ስፋት አነስተኛ በሆነ ቁጥር የስፔክትረም ንፁህነት ከፍ ይላል፣ ማለትም የሌዘር ሞኖክሮማቲቲ የተሻለ ነው። እንደዚህ አይነት ባህሪያት ያላቸው ሌዘሮች ብዙውን ጊዜ በጣም ትንሽ የደረጃ ወይም የድግግሞሽ ድምጽ እና በጣም ትንሽ አንጻራዊ ጥንካሬ ድምጽ አላቸው። በተመሳሳይ ጊዜ የሌዘር መስመራዊ ስፋት እሴት አነስተኛ ሲሆን ተጓዳኝ ትስስሩን ያጠናክራል፣ ይህም እጅግ በጣም ረጅም የትስስስ ርዝመት ሆኖ ይታያል።

ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘርን መገንዘብ እና መተግበር

በሌዘር የሚሰራ ንጥረ ነገር ውስጣዊ የግሬን መስመር ስፋት የተገደበ፣ በባህላዊው ኦስሲሌተር ራሱ ላይ በመመካት የጠባቡን የመስመር ስፋት ሌዘር ውጤት በቀጥታ ማሳካት ፈጽሞ የማይቻል ነው። የጠባቡን የመስመር ስፋት ሌዘር አሠራር እውን ለማድረግ፣ በግሬን ስፔክትረም ውስጥ ያሉትን ቁመታዊ ሞዱሎች ለመገደብ ወይም ለመምረጥ፣ በሎቲንግ ሁነታዎች መካከል ያለውን የተጣራ ትርፍ ልዩነት ለመጨመር፣ በሌዘር ሬዞናተር ውስጥ ጥቂት ወይም አንድ ቁመታዊ ሁነታ ንዝረት እንዲኖር ማጣሪያዎችን፣ ፍርግርግ እና ሌሎች መሳሪያዎችን መጠቀም ያስፈልጋል። በዚህ ሂደት፣ በሌዘር ውፅዓት ላይ የጫጫታ ተጽዕኖን መቆጣጠር እና በውጫዊ አካባቢ ንዝረት እና የሙቀት ለውጦች ምክንያት የሚከሰቱትን የስፔክትራል መስመሮች መስፋፋት መቀነስ ብዙ ጊዜ አስፈላጊ ነው፤ በተመሳሳይ ጊዜ፣ የጫጫታ ምንጭን ለመረዳት እና የሌዘር ዲዛይንን ለማመቻቸት ከደረጃ ወይም ከድግግሞሽ የጫጫታ ስፔክትራል ጥግግት ትንተና ጋር ሊጣመር ይችላል፣ ይህም የጠባቡን የመስመር ስፋት ሌዘር የተረጋጋ ውጤት ለማግኘት ነው።

የተለያዩ የሌዘር ዓይነቶችን ጠባብ የመስመር ስፋት አሠራር ተግባራዊ ማድረግን እንመልከት።

(1)ሴሚኮንዳክተር ሌዘር

ሴሚኮንዳክተር ሌዘር የታመቀ መጠን፣ ከፍተኛ ብቃት፣ ረጅም ዕድሜ እና ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞች አሉት።

በባህላዊው ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ የዋለው የፋብሪ-ፔሮት (ኤፍፒ) ኦፕቲካል ሬዞናተርሴሚኮንዳክተር ሌዘርበአጠቃላይ ባለብዙ-ረጅም ሁነታ ይወዛወዛል፣ እና የውጤት መስመሩ ስፋት በአንጻራዊነት ሰፊ ነው፣ ስለዚህ ጠባብ የመስመር ስፋት ውጤት ለማግኘት የኦፕቲካል ግብረመልስን መጨመር አስፈላጊ ነው።

የተከፋፈለ ግብረመልስ (DFB) እና የተከፋፈለ ብራግ ነጸብራቅ (DBR) ሁለት የተለመዱ የውስጥ ኦፕቲካል ግብረመልስ ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች ናቸው። በትንሽ የግራቲንግ ፒክ እና በጥሩ የሞገድ ርዝመት ምርጫ ምክንያት የተረጋጋ ነጠላ-ድግግሞሽ ጠባብ የመስመር ስፋት ውጤት ማግኘት ቀላል ነው። በሁለቱ መዋቅሮች መካከል ያለው ዋና ልዩነት የግራቲንግ አቀማመጥ ነው፡ የDFB መዋቅር ብዙውን ጊዜ የብራግ ግሪትን ወቅታዊ መዋቅር በሬዞናተር ውስጥ ያሰራጫል፣ እና የDBR ሬዞናተር ብዙውን ጊዜ ከማንጸባረቅ ግሪቲንግ መዋቅር እና ከመጨረሻው ወለል ጋር የተዋሃደ የግሬቲንግ ክልልን ያቀፈ ነው። በተጨማሪም፣ የDFB ሌዘሮች ዝቅተኛ የማንጸባረቅ ኢንዴክስ ንፅፅር እና ዝቅተኛ የማንጸባረቅ ችሎታ ያላቸው የተከተቱ ግሬቲንግዎችን ይጠቀማሉ። የDBR ሌዘሮች ከፍተኛ የማንጸባረቅ ኢንዴክስ ንፅፅር እና ከፍተኛ የማንጸባረቅ ችሎታ ያላቸው የገጽታ ግሬቲንግዎችን ይጠቀማሉ። ሁለቱም መዋቅሮች ትልቅ ነፃ የስፔክትራል ክልል አላቸው እና በጥቂት ናኖሜትሮች ክልል ውስጥ ያለ የሞድ ዝላይ የሞገድ ርዝመት ማስተካከያ ማድረግ ይችላሉ፣ የDBR ሌዘር ከ DBR ሌዘር የበለጠ ሰፊ የማስተካከያ ክልል አለው።የዲኤፍቢ ሌዘርበተጨማሪም፣ የሴሚኮንዳክተር ሌዘር ቺፕን የሚወጣውን ብርሃን ለመመልስ እና ድግግሞሹን ለመምረጥ ውጫዊ የኦፕቲካል ክፍሎችን የሚጠቀመው ውጫዊ ክፍተት የኦፕቲካል ግብረመልስ ቴክኖሎጂ የሴሚኮንዳክተር ሌዘር ጠባብ የመስመር ስፋት አሠራርን ተግባራዊ ማድረግ ይችላል።

(2) የፋይበር ሌዘር

የፋይበር ሌዘር ከፍተኛ የፓምፕ ልወጣ ቅልጥፍና፣ ጥሩ የጨረር ጥራት እና ከፍተኛ የመገጣጠሚያ ብቃት ያለው ሲሆን እነዚህም በሌዘር መስክ ውስጥ በጣም ተወዳጅ የምርምር ርዕሰ ጉዳዮች ናቸው። በመረጃ ዘመን፣ የፋይበር ሌዘር በገበያ ላይ ካሉ የአሁኑ የኦፕቲካል ፋይበር ኮሙኒኬሽን ስርዓቶች ጋር ጥሩ ተኳሃኝነት አለው። ጠባብ የመስመር ስፋት፣ ዝቅተኛ ድምጽ እና ጥሩ ትስስር ጥቅሞች ያሉት ነጠላ-ድግግሞሽ ፋይበር ሌዘር የእድገቱ አስፈላጊ አቅጣጫዎች አንዱ ሆኗል።

ነጠላ ቁመታዊ ሁነታ ክወና ጠባብ የመስመር ስፋት ውጤትን ለማግኘት የፋይበር ሌዘር እምብርት ነው፣ ብዙውን ጊዜ እንደ ሬዞናተር መዋቅር መሰረት የአንድ ድግግሞሽ ፋይበር ሌዘር በዲኤፍቢ አይነት፣ በዲቢአር አይነት እና በቀለበት አይነት ሊከፈል ይችላል። ከእነዚህም መካከል የዲኤፍቢ እና የዲቢአር ነጠላ ድግግሞሽ ፋይበር ሌዘሮች የስራ መርህ ከዲኤፍቢ እና ዲቢአር ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች ጋር ተመሳሳይ ነው።

በስእል 1 ላይ እንደሚታየው፣ የዲኤፍቢ ፋይበር ሌዘር የተከፋፈለውን የብራግ ግሪቲንግ ወደ ፋይበር ለመፃፍ ነው። የኦስሲሌተሩ የስራ ርዝመት በፋይበር ጊዜ ስለሚጎዳ፣ የቁመታዊ ሁነታው በግራጫው በተሰራጨ ግብረመልስ በኩል ሊመረጥ ይችላል። የዲቢአር ሌዘር የሌዘር ሬሶናተር ብዙውን ጊዜ የሚፈጠረው በሁለት የፋይበር ብራግ ግሪቲንግ ሲሆን ነጠላ ቁመታዊ ሁነታ በዋናነት የሚመረጠው በጠባብ ባንድ እና ዝቅተኛ አንጸባራቂ ፋይበር ብራግ ግሪቲንግ ነው። ሆኖም፣ ረጅም ሬሶናተር፣ ውስብስብ መዋቅር እና ውጤታማ የድግግሞሽ መድልዎ ዘዴ ባለመኖሩ፣ የቀለበት ቅርጽ ያለው ክፍተት ለሞድ ሆፕ የተጋለጠ ሲሆን ለረጅም ጊዜ በቋሚ ቁመታዊ ሁነታ ላይ በተረጋጋ ሁኔታ ለመስራት አስቸጋሪ ነው።

ምስል 1፣ ሁለት የተለመዱ ነጠላ ድግግሞሽ መስመራዊ መዋቅሮችየፋይበር ሌዘር