ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር ምንድን ነው?

ምንድን ነው?ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር?

ጠባብ የመስመር ስፋት ሌዘር፣ “የመስመር ስፋት” የሚለው ቃል የስፔክትራል መስመር ስፋትን ያመለክታልሌዘርበድግግሞሽ ጎራ ውስጥ፣ 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 Laser) 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 ሌዘር መዋቅር ብዙውን ጊዜ የብራግ ግራቲንግ ወቅታዊ መዋቅርን በሬዞናተር ውስጥ ያሰራጫል፣ እና የDBR ሬዞናተር ብዙውን ጊዜ ከማንጸባረቅ ግራቲንግ መዋቅር እና ከመጨረሻው ወለል ጋር የተዋሃደ የግሬቲንግ ክልልን ያቀፈ ነው። በተጨማሪም፣ የDFB ሌዘሮች ዝቅተኛ የማንጸባረቅ መረጃ ጠቋሚ ንፅፅር እና ዝቅተኛ የማንጸባረቅ ችሎታ ያላቸው የተከተቱ ግራቲንግዎችን ይጠቀማሉ። የDBR ሌዘሮች ከፍተኛ የማንጸባረቅ መረጃ ጠቋሚ ንፅፅር እና ከፍተኛ የማንጸባረቅ ችሎታ ያላቸው የገጽታ ግራቲንግዎችን 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 ሌዘር እና የዲቢአር ነጠላ ድግግሞሽ ፋይበር ሌዘሮች የስራ መርህ ከዲኤፍቢ እና ዲቢአር ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች ጋር ተመሳሳይ ነው።

(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።