ချိန်ညှိနိုင်သောလေဆာအမျိုးအစားများ

အမျိုးအစားများချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာ

ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာများ အသုံးချမှုကို ယေဘုယျအားဖြင့် အဓိက အမျိုးအစားနှစ်ခု ခွဲခြားနိုင်သည်- တစ်ခုမှာ single-line သို့မဟုတ် multi-line fixed-wavelength laser များသည် လိုအပ်သော discrete wavelength တစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသော wavelength များကို မပေးနိုင်သည့်အခါဖြစ်သည်။ နောက်ထပ်အမျိုးအစားတစ်ခုမှာလေဆာspectroscopy နှင့် pump-detection စမ်းသပ်မှုများကဲ့သို့ စမ်းသပ်မှုများ သို့မဟုတ် စမ်းသပ်မှုများတွင် wavelength ကို အဆက်မပြတ်ချိန်ညှိရမည်။

ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာအမျိုးအစားများစွာသည် ချိန်ညှိနိုင်သော စဉ်ဆက်မပြတ်လှိုင်း (CW)၊ နာနိုစက္ကန့်၊ ပီကိုစက္ကန့် သို့မဟုတ် ဖက်တိုစက္ကန့် pulse output များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ ၎င်း၏ output ဝိသေသလက္ခဏာများကို အသုံးပြုထားသော လေဆာ gain medium ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာများအတွက် အခြေခံလိုအပ်ချက်မှာ ၎င်းတို့သည် လှိုင်းအလျားများစွာတွင် လေဆာများကို ထုတ်လွှတ်နိုင်ခြင်းဖြစ်သည်။ ထုတ်လွှင့်မှုလှိုင်းအလျားများမှ သီးခြားလှိုင်းအလျားများ သို့မဟုတ် လှိုင်းအလျား band များကို ရွေးချယ်ရန် အထူး optical အစိတ်အပိုင်းများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာများဤနေရာတွင် အသုံးများသော ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာအချို့ကို မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။

ချိန်ညှိနိုင်သော CW ရပ်နေသောလှိုင်းလေဆာ

သဘောတရားအရ၊ချိန်ညှိနိုင်သော CW လေဆာသည် အရိုးရှင်းဆုံး လေဆာဗိသုကာလက်ရာဖြစ်သည်။ ဤလေဆာတွင် မြင့်မားသော ရောင်ပြန်ဟပ်မှုရှိသော မှန်၊ gain medium နှင့် output coupling mirror တို့ပါဝင်သည် (ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ)၊ ၎င်းသည် မတူညီသော လေဆာ gain media များကို အသုံးပြု၍ CW output ကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ ချိန်ညှိနိုင်မှုရရှိရန်အတွက် ပစ်မှတ်လှိုင်းအလျားအပိုင်းအခြားကို ဖုံးအုပ်နိုင်သော gain medium ကို ရွေးချယ်ရန် လိုအပ်သည်။

၂။ ချိန်ညှိနိုင်သော CW လက်စွပ်လေဆာ

လက်စွပ်လေဆာများကို kilohertz အတိုင်းအတာရှိ spectral bandwidth ဖြင့် single longitudinal mode မှတစ်ဆင့် ချိန်ညှိနိုင်သော CW output ရရှိရန် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ standing wave laser များနှင့်ဆင်တူစွာ၊ ချိန်ညှိနိုင်သော လက်စွပ်လေဆာများသည် ဆိုးဆေးများနှင့် titanium sapphire ကို gain media အဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဆိုးဆေးများသည် 100 kHz အောက် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းအကျယ်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး titanium sapphire သည် 30 kHz အောက် မျဉ်းအကျယ်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ ဆိုးဆေးလေဆာ၏ ချိန်ညှိအကွာအဝေးမှာ 550 မှ 760 nm ဖြစ်ပြီး titanium sapphire laser ၏ ချိန်ညှိအကွာအဝေးမှာ 680 မှ 1035 nm ဖြစ်သည်။ လေဆာအမျိုးအစားနှစ်မျိုးလုံး၏ အထွက်များကို UV band အထိ frequency-double-double ပြုလုပ်နိုင်သည်။

၃။ မုဒ်-သော့ခတ်ထားသော quasi-continuous လေဆာ

အသုံးချမှုများစွာအတွက်၊ လေဆာအထွက်၏ အချိန်ဝိသေသလက္ခဏာများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ခြင်းသည် စွမ်းအင်ကို တိကျစွာသတ်မှတ်ခြင်းထက် ပိုအရေးကြီးပါသည်။ အမှန်စင်စစ်၊ တိုတောင်းသော optical pulses များကိုရရှိရန်အတွက် တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပဲ့တင်ထပ်နေသော longitudinal modes များစွာပါသည့် cavity configuration တစ်ခု လိုအပ်သည်။ ဤ cyclic longitudinal modes များတွင် laser cavity အတွင်း fixed phase relationship တစ်ခုရှိသောအခါ၊ laser ကို mode-locked လုပ်မည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် laser cavity ၏အရှည်ဖြင့် ၎င်း၏ကာလကို သတ်မှတ်ပြီး cavity အတွင်းတွင် oscillate လုပ်ရန် single pulse တစ်ခုကို ဖြစ်စေသည်။ Active mode-locking ကို an ကို အသုံးပြု၍ ရရှိနိုင်သည်။အသံ-အော့ပ်တစ် မော်ဂျူလာ(AOM) သို့မဟုတ် passive mode-locking ကို Kerr lens မှတစ်ဆင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။

၄။ အလွန်မြန်သော အစ်တာဘီယမ် လေဆာ

တိုက်တေနီယမ် နီလာလေဆာများသည် လက်တွေ့ကျမှုကျယ်ပြန့်သော်လည်း၊ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ပုံရိပ်ဖော်စမ်းသပ်မှုအချို့တွင် လှိုင်းအလျားပိုရှည်ရန် လိုအပ်သည်။ ပုံမှန် ဖိုတွန်နှစ်ခုစုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို 900 nm လှိုင်းအလျားရှိသော ဖိုတွန်များဖြင့် လှုံ့ဆော်ပေးသည်။ လှိုင်းအလျားပိုရှည်ခြင်းသည် ပြန့်ကျဲမှုနည်းခြင်းကို ဆိုလိုသောကြောင့်၊ လှုံ့ဆော်မှုလှိုင်းအလျားပိုရှည်ခြင်းသည် ပိုမိုနက်ရှိုင်းသော ပုံရိပ်ဖော်မှုအနက် လိုအပ်သော ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ စမ်းသပ်ချက်များကို ပိုမိုထိရောက်စွာ မောင်းနှင်နိုင်သည်။

ယနေ့ခေတ်တွင် ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာများကို အခြေခံသိပ္ပံနည်းကျသုတေသနမှသည် လေဆာထုတ်လုပ်မှုနှင့် အသက်နှင့်ကျန်းမာရေးသိပ္ပံများအထိ အရေးကြီးသောနယ်ပယ်များစွာတွင် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ လက်ရှိရရှိနိုင်သော နည်းပညာနယ်ပယ်သည် အလွန်ကျယ်ပြန့်ပြီး ရိုးရှင်းသော CW ချိန်ညှိနိုင်သောစနစ်များမှစတင်ကာ ၎င်းတို့၏ ကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းကြောင်းအကျယ်ကို မြင့်မားသော resolution spectroscopy၊ မော်လီကျူးနှင့် အက်တမ်ဖမ်းယူမှုနှင့် ကွမ်တမ်အလင်းတန်းစမ်းသပ်မှုများအတွက် အသုံးပြုနိုင်ပြီး ခေတ်မီသုတေသီများအတွက် အဓိကအချက်အလက်များကို ပေးစွမ်းသည်။ ယနေ့ခေတ် လေဆာထုတ်လုပ်သူများသည် နာနိုဂျူးလ်စွမ်းအင်အပိုင်းအခြားအတွင်း 300 nm ကျော်ရှိသော လေဆာအထွက်ကို ပံ့ပိုးပေးသည့် တစ်နေရာတည်းတွင် ဖြေရှင်းချက်များကို ပေးဆောင်သည်။ ပိုမိုရှုပ်ထွေးသောစနစ်များသည် မိုက်ခရိုဂျူးလ်နှင့် မီလီဂျိုးလ်စွမ်းအင်အပိုင်းအခြားများတွင် 200 မှ 20,000 nm အထိ အထင်ကြီးလောက်စရာ ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ်အပိုင်းအခြားကို လွှမ်းခြုံထားသည်။