குறுகிய கோடு அகல லேசர்கள்

சில லேசர் பயன்பாடுகளுக்கு லேசருக்கு மிகக் குறுகிய கோடு அகலம், அதாவது குறுகிய ஸ்பெக்ட்ரம் இருக்க வேண்டும். குறுகிய கோடு அகல ஒளிக்கதிர்கள் ஒற்றை அதிர்வெண் ஒளிக்கதிர்களைக் குறிக்கின்றன, அதாவது, லேசர் மதிப்பில் ஒரு ஒத்ததிர்வு குழி பயன்முறை உள்ளது, மேலும் கட்ட இரைச்சல் மிகவும் குறைவாக உள்ளது, எனவே நிறமாலை தூய்மை மிகவும் அதிகமாக உள்ளது. பொதுவாக இத்தகைய லேசர்கள் மிகக் குறைந்த செறிவு சத்தம் கொண்டவை.

குறுகிய லைன்வித்த் லேசர்களின் மிக முக்கியமான வகைகள் பின்வருமாறு:

1. செமிகண்டக்டர் லேசர்கள், விநியோகிக்கப்பட்ட பின்னூட்ட லேசர் டையோட்கள் (DFB லேசர்கள்) மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்ட பிராக் பிரதிபலிப்பு லேசர்கள் (DBR லேசர்கள்) ஆகியவை பொதுவாக 1500 அல்லது 1000nm பகுதியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வழக்கமான இயக்க அளவுருக்கள் பல்லாயிரக்கணக்கான மில்லிவாட்களின் வெளியீட்டு சக்தி (சில நேரங்களில் 100 மில்லிவாட்களுக்கு மேல்) மற்றும் பல மெகா ஹெர்ட்ஸ் வரி அகலம் ஆகும்.

2. செமிகண்டக்டர் லேசர்கள் மூலம் குறுகலான லைன்வித்த்களைப் பெறலாம், எடுத்துக்காட்டாக, நாரோபேண்ட் ஃபைபர் ப்ராக் கிரேட்டிங் கொண்ட ஒற்றை-முறை ஃபைபருடன் ரெசனேட்டரை நீட்டிப்பதன் மூலம் அல்லது வெளிப்புற குழி டையோடு லேசரைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம். இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி, பல kHz அல்லது 1kHz க்கும் குறைவான அதி-குறுகிய வரி அகலத்தை அடையலாம்.

3. சிறிய விநியோகிக்கப்பட்ட பின்னூட்ட ஃபைபர் லேசர்கள் (சிறப்பு ஃபைபர் ப்ராக் கிராட்டிங்கால் செய்யப்பட்ட ரெசனேட்டர்கள்) kHz வரம்பில் லைன்விட்த்களுடன் பல்லாயிரக்கணக்கான மில்லிவாட்களின் வெளியீட்டு சக்திகளை உருவாக்க முடியும்.

4. பிளானர் அல்லாத ரிங் ரெசனேட்டர்கள் கொண்ட டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை உடல் லேசர்கள் பல kHz இன் லைன்அகலத்தையும் பெறலாம், அதே நேரத்தில் வெளியீட்டு சக்தி 1W வரிசையில் அதிகமாக இருக்கும். ஒரு பொதுவான அலைநீளம் 1064nm என்றாலும், 1300 அல்லது 1500nm போன்ற மற்ற அலைநீளப் பகுதிகளும் சாத்தியமாகும்.

லேசர்களின் குறுகிய வரி அகலத்தை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகள்

மிகக் குறுகிய கதிர்வீச்சு அலைவரிசையுடன் (வரி அகலம்) லேசரை அடைவதற்கு, லேசர் வடிவமைப்பில் பின்வரும் காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

முதலில், ஒற்றை அதிர்வெண் செயல்பாட்டை அடைய வேண்டும். சிறிய ஆதாய அலைவரிசை மற்றும் குறுகிய லேசர் குழி (பெரிய இலவச நிறமாலை வரம்பில் விளைகிறது) கொண்ட ஒரு ஆதாய ஊடகத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இது எளிதில் அடையப்படுகிறது. பயன்முறை துள்ளல் இல்லாமல் நீண்ட கால நிலையான ஒற்றை அதிர்வெண் இயக்கமாக இருக்க வேண்டும்.

இரண்டாவதாக, வெளிப்புற சத்தத்தின் தாக்கத்தை குறைக்க வேண்டும். இதற்கு நிலையான ரெசனேட்டர் அமைப்பு (மோனோக்ரோம்) அல்லது இயந்திர அதிர்வுகளுக்கு எதிராக சிறப்புப் பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது. மின்சாரம் பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்கள் குறைந்த இரைச்சல் மின்னோட்டம் அல்லது மின்னழுத்த மூலங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அதே சமயம் ஆப்டிகல் பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்கள் பம்ப் லைட் மூலமாக குறைந்த தீவிரம் கொண்ட சத்தத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். கூடுதலாக, அனைத்து பின்னூட்ட ஒளி அலைகளும் தவிர்க்கப்பட வேண்டும், உதாரணமாக ஃபாரடே தனிமைப்படுத்திகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம். கோட்பாட்டில், ஆதாய ஊடகத்தில் தன்னிச்சையான உமிழ்வு போன்ற உள் இரைச்சலை விட வெளிப்புற இரைச்சல் குறைவான செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. இரைச்சல் அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும்போது இதை அடைவது எளிது, ஆனால் இரைச்சல் அதிர்வெண் குறைவாக இருக்கும் போது லைன்வித்த்தில் ஏற்படும் விளைவு மிக முக்கியமானது.

மூன்றாவதாக, லேசர் இரைச்சலை, குறிப்பாக கட்ட இரைச்சலைக் குறைக்க லேசர் வடிவமைப்பை மேம்படுத்த வேண்டும். உயர் உள்குழி சக்தி மற்றும் நீண்ட ரெசனேட்டர்கள் விரும்பப்படுகின்றன, இருப்பினும் நிலையான ஒற்றை அதிர்வெண் செயல்பாட்டை இந்த விஷயத்தில் அடைவது மிகவும் கடினம்.

கணினி மேம்படுத்துதலுக்கு வெவ்வேறு இரைச்சல் மூலங்களின் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றிய புரிதல் தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் ஆதிக்கம் செலுத்தும் இரைச்சல் மூலத்தைப் பொறுத்து வெவ்வேறு அளவீடுகள் தேவைப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஷாவ்லோ-டவுன்ஸ் சமன்பாட்டின்படி குறைக்கப்பட்ட லைன்அகலமானது, இயந்திர இரைச்சலால் உண்மையான லைன்வித்த் தீர்மானிக்கப்பட்டால், உண்மையான வரி அகலத்தைக் குறைக்க வேண்டிய அவசியமில்லை.

இரைச்சல் பண்புகள் மற்றும் செயல்திறன் விவரக்குறிப்புகள்.

குறுகிய லைன்வித்த் லேசர்களின் இரைச்சல் பண்புகள் மற்றும் செயல்திறன் அளவீடுகள் இரண்டும் அற்பமான சிக்கல்கள். நுழைவு வரி அகலத்தில் வெவ்வேறு அளவீட்டு நுட்பங்கள் விவாதிக்கப்படுகின்றன, குறிப்பாக சில kHz அல்லது அதற்கும் குறைவான வரி அகலங்கள் தேவைப்படுகின்றன. கூடுதலாக, வரி அகல மதிப்பைக் கருத்தில் கொண்டு அனைத்து இரைச்சல் பண்புகளையும் கொடுக்க முடியாது; ஒரு முழுமையான கட்ட இரைச்சல் ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் தொடர்புடைய தீவிர சத்தம் தகவலை வழங்குவது அவசியம். லைன்வித்த் மதிப்பானது குறைந்தபட்சம் அளவீட்டு நேரத்துடன் அல்லது நீண்ட கால அதிர்வெண் சறுக்கலைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் பிற தகவல்களுடன் இணைக்கப்பட வேண்டும்.

நிச்சயமாக, வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வெவ்வேறு தேவைகள் உள்ளன, மேலும் வெவ்வேறு உண்மையான சூழ்நிலைகளில் எந்த அளவிலான இரைச்சல் செயல்திறன் குறியீட்டைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

குறுகிய லைன்விட்த் லேசர்களின் பயன்பாடுகள்

1. அழுத்தம் அல்லது வெப்பநிலை ஃபைபர் ஆப்டிக் சென்சார்கள், பல்வேறு இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் உணர்திறன், வாயுவைக் கண்டறிய மற்றும் கண்காணிக்க பல்வேறு உறிஞ்சுதல் LIDAR ஐப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் காற்றின் வேகத்தை அளவிட டாப்ளர் லிடார் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்துவது போன்ற உணர்திறன் துறையில் மிக முக்கியமான பயன்பாடு உள்ளது. சில ஃபைபர் ஆப்டிக் சென்சார்களுக்கு பல kHz லேசர் லைன்அகலம் தேவைப்படுகிறது, அதேசமயம் LIDAT அளவீடுகளில், 100kHz லைன்வித்த் போதுமானது.

2. ஆப்டிகல் அதிர்வெண் அளவீடுகளுக்கு மிகக் குறுகிய மூல லைன்அகலங்கள் தேவை, அவை அடைய உறுதிப்படுத்தல் நுட்பங்கள் தேவை.

3. ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு அமைப்புகள் வரி அகலத்தில் ஒப்பீட்டளவில் தளர்வான தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை முக்கியமாக டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் அல்லது கண்டறிதல் அல்லது அளவீடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.