Larrow Linewidth လေဆာနည်းပညာ အပိုင်းနှစ်
1960 ခုနှစ်တွင် ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး ပတ္တမြားလေဆာသည် မြင့်မားသောအထွက်စွမ်းအင်နှင့် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော လှိုင်းအလျားလွှမ်းခြုံမှုတို့ဖြင့် ထူးခြားသော အစိုင်အခဲ-စတိတ်လေဆာဖြစ်သည်။ Solid-state လေဆာ၏ထူးခြားသော spatial တည်ဆောက်ပုံသည် ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth output ၏ ဒီဇိုင်းတွင် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသည်။ လက်ရှိတွင် အကောင်အထည်ဖော်ဆောင်ရွက်နေသော အဓိကနည်းလမ်းများမှာ တိုတောင်းသောအပေါက်နည်းလမ်း၊ တစ်လမ်းသွား ring cavity method၊ intracavity standard method၊ torsion pendulum mode cavity method၊ volume Bragg grating method နှင့် seed injection method တို့ ပါဝင်သည်။
ပုံ 7 တွင် ပုံမှန် single-longitudinal mode solid-state လေဆာများစွာ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြထားသည်။
ပုံ 7(a) သည် in-cavity FP စံနှုန်းကို အခြေခံ၍ တစ်ခုတည်းသော longitudinal mode ရွေးချယ်ခြင်း၏ လုပ်ဆောင်မှုနိယာမကို ပြထားသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ စံ၏ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth transmission spectrum ကို အခြားသော longitudinal modes များ၏ဆုံးရှုံးမှုကို တိုးလာစေရန်အတွက်၊ ထို့ကြောင့် အခြားသော longitudinal modes များကို mode ပြိုင်ဆိုင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် filter လုပ်ပြီး၊ ၎င်းတို့၏ transmittance သေးငယ်သောကြောင့် single mode ကို အောင်မြင်စေရန်။ ထို့အပြင်၊ FP စံနှုန်း၏ Angle နှင့် အပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ကာ longitudinal mode ကြားကာလကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် အချို့သော လှိုင်းအလျား ချိန်ညှိခြင်း output ကို ရရှိနိုင်သည်။ သဖန်းသီး။ 7(b) နှင့် (c) သည် တစ်ခုတည်းသော longitudinal mode output ကိုရယူရန် အသုံးပြုသည့် torsional pendulum mode cavity method ကို ပြသသည်။ အလုပ်လုပ်သည့်မူမှာ ပဲ့တင်စက်ရှိ အလင်းကို ဦးတည်ချက်တစ်ခုတည်းတွင် ပြန့်ပွားစေရန်၊ သာမန်ရပ်နေသော လှိုင်းအပေါက်အတွင်း ပြောင်းပြန်အမှုန်အရေအတွက် မညီမညာ ပျံ့နှံ့မှုကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားပေးပြီး၊ ထို့ကြောင့် တစ်ခုတည်းသော longitudinal mode output ကိုရရှိရန် spatial hole burning effect ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ရှောင်ရှားရန်ဖြစ်သည်။ Bragg grating (VBG) မုဒ်အမြောက်အများရွေးချယ်ခြင်း၏နိယာမသည် အစောပိုင်းဖော်ပြခဲ့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ဖိုက်ဘာကျဉ်းမြောင်းသောလိုင်းအကျယ်လေဆာများနှင့်ဆင်တူသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်း၏ကောင်းမွန်သောရောင်စဉ်တန်းရွေးချယ်မှုနှင့် Angle ရွေးချယ်မှုအပေါ်အခြေခံ၍ ၎င်း၏ကောင်းသောရောင်စဉ်တန်းရွေးချယ်မှုနှင့်ထောင့်ရွေးချယ်မှုအပေါ်အခြေခံ၍ လှိုင်းအလျား သို့မဟုတ် တီးဝိုင်းသည် VBG ကို filter ဒြပ်စင်အဖြစ်အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ oscillator သည် တိကျသောလှိုင်းအလျား သို့မဟုတ် တီးဝိုင်းတွင်ပြသထားသည့်အတိုင်း) longitudinal ရွေးချယ်မှု၏အခန်းကဏ္ဍကိုရရှိစေရန်။
တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ longitudinal mode ၏ရွေးချယ်မှုတိကျမှု၊ linewidth ပိုမိုကျဉ်းမြောင်းရန်၊ သို့မဟုတ် linear nonlinear frequency transformation နှင့် အခြားနည်းလမ်းများကိုမိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့် mode competition intensity ကိုတိုးမြှင့်ရန်နှင့် longitudinal mode ၏ output wavelength ကို ချဲ့ထွင်ရန် လိုအပ်ချက်များနှင့်အညီ longitudinal mode ရွေးချယ်ရေးနည်းလမ်းများစွာကို ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။semiconductor လေဆာနှင့်ဖိုက်ဘာလေဆာများ.
(၄) Brillouin လေဆာ
Brillouin လေဆာသည် ဆူညံသံနည်းပါးခြင်း၊ ကျဉ်းမြောင်းသော လိုင်းဝဒ်ထွက်ရှိမှုနည်းပညာကိုရရှိရန် လှုံ့ဆော်ပေးသော Brillouin scattering (SBS) အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အခြေခံထားပြီး ၎င်း၏သဘောတရားမှာ Stokes ဖိုတွန်၏ ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုအချို့ကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဖိုတွန်နှင့် အတွင်းပိုင်း အသံပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုမှတစ်ဆင့် ထွက်ပေါ်လာပြီး အမြတ်ဘန်းဝဒ်အတွင်း စဉ်ဆက်မပြတ် ချဲ့ထွင်လျက်ရှိသည်။
ပုံ 8 သည် SBS ပြောင်းလဲခြင်း၏ အဆင့်ပုံကြမ်းနှင့် Brillouin လေဆာ၏ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံကို ပြထားသည်။
acoustic field ၏ တုန်ခါမှုအကြိမ်ရေနည်းပါးခြင်းကြောင့်၊ ပစ္စည်း၏ Brillouin ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုသည် များသောအားဖြင့် 0.1-2 cm-1 သာဖြစ်ရာ 1064 nm လေဆာဖြင့် pump light အဖြစ် Stokes မှထုတ်ပေးသောလှိုင်းအလျားသည် 1064.01 nm ခန့်သာရှိသော်လည်း ၎င်းသည် ၎င်း၏ 9% ၏ ကွမ်တမ်ပြောင်းလဲခြင်းတွင် အလွန်မြင့်မားသည်ဟုဆိုလိုသည်။ ထို့အပြင် Brillouin gain linewidth သည် အများအားဖြင့် MHZ-ghz ၏အစီအစဥ်အရသာဖြစ်သည် (အချို့အစိုင်အခဲမီဒီယာအချို့၏ Brillouin အမြတ်လိုင်းဝဒ်မှာ 10 MHz ခန့်သာရှိသည်)၊ ၎င်းသည် 100 GHz ၏အစီအစဥ်၏ လေဆာလုပ်ငန်းဆောင်တာများ၏ လိုင်းအနံထက် နည်းပါးနေသောကြောင့်၊ The Stokes သည် Brillouinspectrum ၏ ကျဉ်းမြောင်းသောလေဆာဖြင့် ချဲ့ထွင်ပြီးနောက် များပြားလှသော ကန့်လန့်ကာတွင် စိတ်လှုပ်ရှားနေပြီး၊ ၎င်း၏ output line width သည် pump line width ထက် ပိုကျဉ်းသော ပြင်းအား အမှာစာများစွာဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ Brillouin လေဆာသည် photonics နယ်ပယ်တွင် သုတေသနဟော့စပေါ့တစ်ခုဖြစ်လာပြီး အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth output ၏ Hz နှင့် sub-Hz ဆိုင်ရာ အစီရင်ခံစာများစွာရှိသည်။
မကြာသေးမီနှစ်များတွင်, Brillouin ကိရိယာများနှင့်အတူ waveguide ဖွဲ့စည်းမှု၏နယ်ပယ်တွင်ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် ဓာတ်ပုံနစ်များနှင့် miniaturization၊ မြင့်မားသောပေါင်းစပ်မှုနှင့် ပိုမိုမြင့်မားသော resolution ၏ဦးတည်ချက်တွင် လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လျက်ရှိသည်။ ထို့အပြင်၊ စိန်ကဲ့သို့သော ကျောက်သလင်းပစ္စည်းများကို အခြေခံထားသည့် အာကာသအတွင်းလည်ပတ်နေသော Brillouin လေဆာသည် ပြီးခဲ့သောနှစ်နှစ်အတွင်း လူတို့၏အမြင်အာရုံထဲသို့ ဝင်ရောက်လာခဲ့ပြီး၊ ၎င်း၏ဆန်းသစ်သောလှိုင်းလမ်းညွှန်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် SBS ၏ ကန့်လန့်ဖြတ်၊ Brillouin လေဆာ၏ စွမ်းအားသည် 10 W ပြင်းအားအထိ ချဲ့ထွင်ကာ ၎င်း၏အသုံးချမှုကို တိုးချဲ့ရန်အတွက် အုတ်မြစ်ချခဲ့သည်။
ဗိုလ်ချုပ်လမ်းဆုံ
ခေတ်မီသော အသိပညာများကို စဉ်ဆက်မပြတ် စူးစမ်းရှာဖွေခြင်းဖြင့်၊ ကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းဝဒ်လေဆာများသည် ၎င်းတို့၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် သိပ္ပံသုတေသနတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည့် ဆွဲငင်အားလှိုင်းကို ထောက်လှမ်းရန်အတွက် လေဆာအင်တာဖာရိုမီတာ LIGO ကဲ့သို့သော၊ ကြိမ်နှုန်းကျဉ်းသောလိုင်းဝဒ်ကို အသုံးပြုသည့်လေဆာမျိုးစေ့အရင်းအမြစ်အဖြစ် လှိုင်းအလျား 1064 nm ရှိပြီး အစေ့အလင်း၏မျဉ်းကြောင်းသည် 5 kHz အတွင်းဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ လှိုင်းအလျားကို ချိန်ညှိနိုင်သော၊ မုဒ်ခုန်နိုင်သော အကျယ်အဝန်းရှိသော လေဆာများသည် လှိုင်းအလျား (သို့) ကြိမ်နှုန်းကို ချိန်ညှိနိုင်မှု အတွက် လှိုင်းအလျား ကွဲပြားခြင်း (WDM) သို့မဟုတ် လှိုင်းအလျား (သို့မဟုတ်) ကြိမ်နှုန်း) tunability အတွက် လှိုင်းအလျား ကွဲပြားခြင်း (သို့မဟုတ်) လှိုင်းအလျား ချဲ့ထွင်နိုင်မှု ၏ မျိုးဆက်သစ် ဆက်သွယ်ရေး နည်းပညာ ဖြစ်လာရန် မျှော်လင့်ပါသည်။
အနာဂတ်တွင်၊ လေဆာပစ္စည်းများနှင့် ပြုပြင်ခြင်းနည်းပညာများ၏ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် လေဆာလိုင်းအဝဒ်ကို ဖိသိပ်မှု၊ ကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်မှု မြှင့်တင်မှု၊ လှိုင်းအလျားအကွာအဝေး ချဲ့ထွင်မှုနှင့် ပါဝါတိုးတက်လာမှု၊ မသိနားမလည်သောကမ္ဘာကို လူသားများရှာဖွေရန် လမ်းခင်းပေးမည်ဖြစ်သည်။
စာတိုက်အချိန်- နိုဝင်ဘာ-၂၉-၂၀၂၃