Linewidth ကျဉ်းသော 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၏ အလုပ်လုပ်ဆောင်မှုနိယာမကို ပြသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ စံ၏ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth transmission spectrum ကို အခြားသော longitudinal modes များဆုံးရှုံးမှုတိုးမြင့်စေရန်အတွက် အသုံးပြုသည်၊ ထို့ကြောင့် အခြားသော longitudinal modes များ တစ်ခုတည်းသော longitudinal mode လုပ်ဆောင်ချက်ကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် ၎င်းတို့၏ သေးငယ်သော transmittance ကြောင့် မုဒ်ပြိုင်ဆိုင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် စစ်ထုတ်ခံရပါသည်။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။အလုပ်လုပ်သည့် သဘောတရားမှာ resonator အတွင်းရှိ တစ်ခုတည်းသော ဦးတည်ချက်ဖြင့် အလင်းကို ပြန့်ပွားစေရန်၊ သာမန်ရပ်နေသော လှိုင်းပေါက်အတွင်း ပြောင်းပြန်အမှုန်အရေအတွက် မညီမညာ ပျံ့နှံ့မှုကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားပေးပြီး၊ ထို့ကြောင့် ရရှိရန်အတွက် spatial hole burning effect ကို ရှောင်ရှားရန်၊ single longitudinal mode အထွက်။Bragg grating (VBG) မုဒ်အမြောက်အများရွေးချယ်ခြင်း၏နိယာမသည် အစောပိုင်းဖော်ပြခဲ့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ဖိုက်ဘာကျဉ်းမြောင်းသောလိုင်းအကျယ်လေဆာများနှင့်ဆင်တူသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ ၎င်း၏ကောင်းသောရောင်စဉ်တန်းရွေးချယ်မှုနှင့် Angle ရွေးချယ်နိုင်မှုအပေါ်အခြေခံ၍ VBG ကို filter ဒြပ်စင်အဖြစ်အသုံးပြုခြင်းဖြင့် oscillator၊ ပုံ 7(ဃ) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း longitudinal mode ရွေးချယ်မှု၏ အခန်းကဏ္ဍကို ရရှိရန် တိကျသော လှိုင်းအလျား သို့မဟုတ် တီးဝိုင်းတစ်ခုတွင် တုန်လှုပ်သွားသည်။
တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ longitudinal mode ၏ရွေးချယ်မှုတိကျမှု၊ linewidth ကိုပိုမိုကျဉ်းမြောင်းစေရန်၊ linear nonlinear frequency transformation နှင့် အခြားသောနည်းလမ်းများကိုမိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့် mode competition intensity ကို တိုးမြှင့်ရန် လိုအပ်ချက်များအရ longitudinal mode ရွေးချယ်ရေးနည်းလမ်းများစွာကို ပေါင်းစပ်နိုင်ပြီး output wavelength ကိုချဲ့ထွင်ပါ။ ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth တွင် လည်ပတ်နေစဉ် လေဆာသည် လုပ်ဆောင်ရန် ခက်ခဲသည်။semiconductor လေဆာနှင့်ဖိုက်ဘာလေဆာများ.
(၄) Brillouin လေဆာ
Brillouin လေဆာသည် ဆူညံသံနည်းပါးသော၊ ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝဒ်ထွက်ရှိမှုနည်းပညာကိုရရှိရန် လှုံ့ဆော်ပေးသော Brillouin scattering (SBS) အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အခြေခံထားပြီး ၎င်း၏သဘောတရားမှာ ဖိုတွန်နှင့် စတုတ်ခ်ဖိုတွန်များ၏ ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုအချို့ကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဖိုတွန်နှင့် အတွင်းပိုင်း အသံပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုမှတဆင့်ဖြစ်ပြီး၊ အတွင်းတွင် စဉ်ဆက်မပြတ် ချဲ့ထွင်လျက်ရှိသည်။ bandwidth ကို ရရှိသည်။
ပုံ 8 သည် SBS ပြောင်းလဲခြင်း၏ အဆင့်ပုံကြမ်းနှင့် Brillouin လေဆာ၏ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံကို ပြသည်။
acoustic field ၏တုန်ခါမှုအကြိမ်ရေနည်းပါးခြင်းကြောင့်၊ ပစ္စည်း၏ Brillouin ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုသည် များသောအားဖြင့် 0.1-2 cm-1 သာဖြစ်သောကြောင့် 1064 nm လေဆာဖြင့် pump light အဖြစ် Stokes မှထုတ်ပေးသောလှိုင်းအလျားသည် 1064.01 nm ခန့်သာရှိသော်လည်း၊ ၎င်းသည် ၎င်း၏ ကွမ်တမ်ပြောင်းလဲခြင်း စွမ်းဆောင်ရည်သည် အလွန်မြင့်မားသည်ဟု ဆိုလိုသည် (သီအိုရီအရ 99.99% အထိ)။ထို့အပြင်၊ အကြောင်းမှာ၊ ကြားခံ၏ Brillouin အမြတ်လိုင်းဝဒ်သည် အများအားဖြင့် MHZ-ghz ၏အစီအစဥ်အရသာဖြစ်သည် (အချို့သောအစိုင်အခဲမီဒီယာအချို့၏ Brillouin အမြတ်လိုင်းဝဒ်မှာ 10 MHz ခန့်သာရှိသည်)၊ ၎င်းသည် လေဆာလုပ်ဆောင်သည့်အရာဝတ္ထု၏ အမြတ်လိုင်းအနံထက် များစွာနည်းပါသည်။ 100 GHz ၏ အစီအစဥ်အရ၊ ထို့ကြောင့် Brillouin လေဆာတွင် စိတ်လှုပ်ရှားနေသော Stokes သည် ကလိုင်အတွင်း ချဲ့ထွင်မှုများစွာပြုလုပ်ပြီးနောက် သိသာထင်ရှားသော spectrum ကျဉ်းမြောင်းသည့်ဖြစ်စဉ်ကို ပြသနိုင်ပြီး ၎င်း၏ output line width သည် pump line width ထက် ပိုမိုကျဉ်းမြောင်းသော အတိုင်းအတာများစွာရှိသည်။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 ပုံဆောင်ခဲအသစ်များကို အခြေခံထားသည့် အာကာသအတွင်းလည်ပတ်နေသော Brillouin လေဆာသည် လွန်ခဲ့သော ၂ နှစ်အတွင်း လူတို့၏အမြင်သို့ ဝင်ရောက်လာခဲ့ပြီး၊ ၎င်း၏ ဆန်းသစ်သော လှိုင်းလမ်းညွှန်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် SBS ၏ ကန့်လန့်ဖြတ်၊ Brillouin လေဆာ၏ ပါဝါ၊ ၎င်း၏အပလီကေးရှင်းကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် အုတ်မြစ်ချကာ 10 W ပြင်းအားအထိရှိသည်။
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 ကျယ်ပြန့်သော လေဆာများသည် လှိုင်းအလျား (သို့မဟုတ်) ကြိမ်နှုန်းအတွက် လှိုင်းအလျား (သို့မဟုတ်) ကြိမ်နှုန်းအတွက် လှိုင်းအလျားခွဲဝေမှုပိုင်းချဲ့ခြင်း (FDM) ၏ လိုအပ်ချက်များကို အပြည့်အ၀ ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည့် ပေါင်းစပ်ဆက်သွယ်ရေးတွင် ကြီးမားသော အပလီကေးရှင်းအလားအလာကို ပြသပါသည်။ ) အသံချဲ့ထွင်နိုင်ခြင်း နှင့် မိုဘိုင်းဆက်သွယ်ရေးနည်းပညာ၏ မျိုးဆက်သစ်များ၏ ပင်မစက်ပစ္စည်းဖြစ်လာရန် မျှော်လင့်ပါသည်။
အနာဂတ်တွင်၊ လေဆာပစ္စည်းများနှင့် ပြုပြင်ခြင်းနည်းပညာများ၏ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် လေဆာလိုင်းအဝဒ်ကို ဖိသိပ်မှု၊ ကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်မှု မြှင့်တင်မှု၊ လှိုင်းအလျားအကွာအဝေး ချဲ့ထွင်မှုနှင့် ပါဝါတိုးတက်လာမှု၊ မသိနားမလည်သောကမ္ဘာကို လူသားများရှာဖွေရန် လမ်းခင်းပေးမည်ဖြစ်သည်။
စာတိုက်အချိန်- နိုဝင်ဘာ-၂၉-၂၀၂၃