ယနေ့တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အလွန်အမင်း ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth လေဆာဖြင့် "monochromatic" လေဆာကို မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။၎င်း၏ ပေါ်ထွက်မှုသည် လေဆာ၏ အပလီကေးရှင်းနယ်ပယ်များစွာတွင် ကွက်လပ်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးကာ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်းက ဆွဲငင်အားလှိုင်းကို ထောက်လှမ်းခြင်း၊ liDAR၊ ဖြန့်ဝေခြင်း အာရုံခံခြင်း၊ မြန်နှုန်းမြင့် ပေါင်းစပ်အလင်းပြန်ကြားရေး ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုခဲ့သည်။ လေဆာပါဝါကို မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့်သာ ပြီးမြောက်ခဲ့သည်။
ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းသားလေဆာဆိုသည်မှာ အဘယ်နည်း။
"လိုင်းအကျယ်" ဟူသောအသုံးအနှုန်းသည် ကြိမ်နှုန်းဒိုမိန်းရှိ လေဆာ၏ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းအကျယ်ကို ရည်ညွှန်းသည်၊ ၎င်းသည် အများအားဖြင့် spectrum ၏ half-peak full width (FWHM) ၏သတ်မှတ်ချက်ဖြင့် တိုင်းတာသည်။မျဉ်းဝဒ်သည် စိတ်လှုပ်ရှားနေသော အက်တမ် သို့မဟုတ် အိုင်းယွန်းများ၏ အလိုအလျောက် ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှု၊ အဆင့်ဆူညံမှု၊ ပဲ့တင်သံ၏ စက်တုန်ခါမှု၊ အပူချိန်တုန်ခါမှုနှင့် အခြားသော ပြင်ပအချက်များကြောင့် ဖြစ်သည်။မျဉ်းအကျယ်၏တန်ဖိုး သေးငယ်လေ၊ ရောင်စဉ်၏ သန့်ရှင်းမှု မြင့်မားလေ၊ ဆိုလိုသည်မှာ လေဆာ၏ monochromaticity ပိုကောင်းလေဖြစ်သည်။ထိုကဲ့သို့သော လက္ခဏာများရှိသော လေဆာများသည် များသောအားဖြင့် အဆင့် သို့မဟုတ် ကြိမ်နှုန်း ဆူညံမှု အလွန်နည်းပါးပြီး နှိုင်းရပြင်းထန်မှု ဆူညံမှု အလွန်နည်းပါးပါသည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ လေဆာ၏ မျဉ်းဖြောင့်အကျယ်တန်ဖိုး သေးငယ်လေ၊ အလွန်ရှည်လျားသော အစပ်အလျားအဖြစ် ထင်ရှားသည့် ဆက်စပ်ပေါင်းစပ်မှု အားကောင်းလေဖြစ်သည်။
ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth လေဆာကို နားလည်သဘောပေါက်ခြင်းနှင့် အသုံးချခြင်း။
လေဆာ၏ မွေးရာပါ ရရှိသည့် လိုင်းအနံကို ကန့်သတ်ထားသဖြင့် ရိုးရာ oscillator ကို အားကိုးခြင်းဖြင့် ကျဉ်းမြောင်းသော လိုင်းဝဒ်လေဆာ၏ အထွက်ကို တိုက်ရိုက် သိရှိရန် မဖြစ်နိုင်ပေ။ကျဉ်းမြောင်းသော လိုင်းဝဒ်လေဆာ၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို သိရှိနိုင်ရန်၊ အမြတ် spectrum ရှိ longitudinal modulus ကို ကန့်သတ်ရန် သို့မဟုတ် ရွေးချယ်ရန်၊ longitudinal modes များကြား အသားတင်အမြတ်ကွာခြားချက်ကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် filters၊ grating နှင့် အခြားသော ကိရိယာများကို အသုံးပြုရန်လိုအပ်ပါသည်။ လေဆာ ပဲ့တင်သံတွင် အရှည်လိုက်မုဒ် ရွေ့လျားမှု အနည်းငယ် သို့မဟုတ် တစ်ခုတည်းပင်။ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် လေဆာရောင်ခြည်ထွက်ရှိမှုအပေါ် ဆူညံသံလွှမ်းမိုးမှုကို ထိန်းချုပ်ရန်နှင့် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်၏တုန်ခါမှုနှင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ရောင်စဉ်တန်းလိုင်းများ ကျယ်ပြန့်လာမှုကို လျှော့ချရန် လိုအပ်ပါသည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ၎င်းသည် ဆူညံသံ၏ရင်းမြစ်ကို နားလည်ရန်နှင့် ကျဉ်းမြောင်းသော လိုင်းဝဒ်လေဆာ၏ တည်ငြိမ်သော output ကိုရရှိစေရန်အတွက် ၎င်းကို အဆင့် သို့မဟုတ် ကြိမ်နှုန်း၏ spectral density ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့်လည်း ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။
မတူညီသော လေဆာအမျိုးအစားများစွာ၏ ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝဒ် လည်ပတ်မှုကို အကောင်အထည်ဖော်ပုံကို ကြည့်ကြပါစို့။
Semiconductor လေဆာများသည် ကျစ်လျစ်သောအရွယ်အစား၊ မြင့်မားသောထိရောက်မှု၊ သက်တမ်းကြာရှည်မှုနှင့် စီးပွားရေးဆိုင်ရာအကျိုးကျေးဇူးများရှိသည်။
သမားရိုးကျမှာသုံးတဲ့ Fabry-Perot (FP) optical resonatorsemiconductor လေဆာများယေဘူယျအားဖြင့် multi-longitudinal mode တွင် တုန်လှုပ်နေပြီး output line width သည် အတော်လေးကျယ်သောကြောင့် ကျဉ်းသော line width ၏ output ကိုရရှိရန် optical feedback ကို တိုးမြှင့်ရန်လိုအပ်ပါသည်။
ဖြန့်ဝေထားသော တုံ့ပြန်ချက် (DFB) နှင့် Distributed Bragg ရောင်ပြန်ဟပ်မှု (DBR) တို့သည် ပုံမှန် အတွင်းပိုင်း အလင်းပြန်ကြားချက် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လေဆာ နှစ်ခုဖြစ်သည်။သေးငယ်သော ဆန်ခါအစေးနှင့် ကောင်းမွန်သော လှိုင်းအလျားရွေးချယ်မှုတို့ကြောင့်၊ တည်ငြိမ်သော single-frequency ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth output ကိုရရှိရန် လွယ်ကူသည်။အဆောက်အဦနှစ်ခုကြားရှိ အဓိကကွာခြားချက်မှာ ဆန်ခါ၏အနေအထားဖြစ်သည်- DFB ဖွဲ့စည်းပုံသည် များသောအားဖြင့် ပဲ့တင်သံတလျှောက်လုံး Bragg ဆန်ခါ၏ အစီအစဥ်ကို ဖြန့်ဝေပေးလေ့ရှိပြီး DBR ၏ ပဲ့တင်ထပ်ခြင်းကို အများအားဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်သည့် ဆန်ခါဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော အမြတ်ဒေသဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ မျက်နှာပြင်အဆုံး။ထို့အပြင်၊ DFB လေဆာများသည် အလင်းယပ်အညွှန်းနည်းပါးသော ဆန့်ကျင်ဘက်နှင့် အလင်းပြန်မှုနည်းသော မြှပ်နှံထားသော ဆန်ခါများကို အသုံးပြုသည်။DBR လေဆာများသည် မြင့်မားသောအလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းဆန့်ကျင်ဘက်နှင့် အလင်းပြန်မှုမြင့်မားသော မျက်နှာပြင်ဆန်ခါများကို အသုံးပြုသည်။အဆောက်အဦနှစ်ခုလုံးသည် ကြီးမားသောလွတ်လပ်သောရောင်စဉ်တန်းအကွာအဝေးရှိပြီး DBR လေဆာသည် ချိန်ညှိမှုအကွာအဝေးထက် ပိုကျယ်သော ချိန်ညှိမှုအကွာအဝေးရှိသောကြောင့် မုဒ်ခုန်ခြင်းမရှိဘဲ လှိုင်းအလျားချိန်ညှိခြင်းကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။DFB လေဆာ.ထို့အပြင်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ ချစ်ပ်၏အထွက်အလင်းကို တုံ့ပြန်ရန်နှင့် ကြိမ်နှုန်းကိုရွေးချယ်ရန် ပြင်ပ optical ဒြပ်စင်များကိုအသုံးပြုသည့် ပြင်ပအပေါက်ကြားမှ အလင်းပြန်ချက်နည်းပညာသည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ၏ ကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းကြောင်းကို သိရှိနိုင်သည်။
(၂) ဖိုက်ဘာလေဆာများ
ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် မြင့်မားသောပန့်ပြောင်းခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်၊ ကောင်းမွန်သောအလင်းတန်းအရည်အသွေးနှင့် ချိတ်ဆက်မှုထိရောက်မှုမြင့်မားပြီး လေဆာနယ်ပယ်ရှိ သုတေသနပြုသည့်အကြောင်းအရာများဖြစ်သည့် မြင့်မားသောချိတ်ဆက်မှုထိရောက်မှုရှိသည်။သတင်းအချက်အလက်ခေတ်၏အခြေအနေတွင်၊ ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် စျေးကွက်ရှိ လက်ရှိ optical fiber ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များနှင့် ကောင်းမွန်သော လိုက်ဖက်ညီမှုရှိသည်။ကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းအကျယ်၊ ဆူညံသံနည်းပါးခြင်းနှင့် ကောင်းမွန်သောပေါင်းစပ်မှု၏ အားသာချက်များဖြင့် ကြိမ်နှုန်းဖိုင်ဘာလေဆာသည် ၎င်း၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အရေးကြီးသောလမ်းညွှန်ချက်တစ်ခုဖြစ်လာသည်။
Single longitudinal mode operation သည် ကျဉ်းမြောင်းသော line-width output ကိုရရှိရန် ဖိုက်ဘာလေဆာ၏ core ဖြစ်ပြီး၊ များသောအားဖြင့် single frequency fiber laser ၏ resonator ၏ ဖွဲ့စည်းပုံအရ DFB အမျိုးအစား၊ DBR အမျိုးအစားနှင့် ring type ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။၎င်းတို့တွင် DFB နှင့် DBR single-frequency ဖိုက်ဘာလေဆာများ၏ လုပ်ဆောင်မှုနိယာမသည် DFB နှင့် DBR semiconductor လေဆာများနှင့် ဆင်တူသည်။
ပုံ 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ DFB ဖိုက်ဘာလေဆာသည် ဖိုက်ဘာထဲသို့ ဖြန့်ဝေထားသော Bragg ဆန်ခါရေးရန်ဖြစ်သည်။oscillator ၏အလုပ်လုပ်သောလှိုင်းအလျားအား ဖိုက်ဘာကာလမှထိခိုက်သောကြောင့်၊ ဆန်ခါ၏ဖြန့်ဝေတုံ့ပြန်မှုမှတစ်ဆင့် longitudinal mode ကိုရွေးချယ်နိုင်သည်။DBR လေဆာ၏ လေဆာသံပြန်ကြားစက်ကို များသောအားဖြင့် ဖိုက်ဘာ Bragg gratings တစ်စုံဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး၊ တစ်ခုတည်းသော longitudinal mode ကို ကျဉ်းမြောင်းသော တီးဝိုင်းနှင့် အလင်းပြန်မှုနည်းသော ဖိုက်ဘာ Bragg gratings များဖြင့် အဓိကရွေးချယ်ထားသည်။သို့သော်၊ ၎င်း၏ရှည်လျားသော resonator၊ ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ထိရောက်သောကြိမ်နှုန်းခွဲခြားမှုယန္တရားမရှိခြင်းကြောင့်၊ လက်စွပ်ပုံသဏ္ဍာန်အပေါက်သည် ခုန်ပေါက်ခြင်းမုဒ်သို့ ကျရောက်နိုင်ပြီး၊ အဆက်မပြတ် longitudinal mode တွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ တည်ငြိမ်စွာလုပ်ဆောင်ရန် ခက်ခဲသည်။
ပုံ 1၊ ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း၏ ပုံမှန် linear တည်ဆောက်ပုံနှစ်ခုဖိုက်ဘာလေဆာများ
တင်ချိန်- နိုဝင်ဘာ ၂၇-၂၀၂၃