एकअल्ट्रा-नैरो लाइनविड्थ लेजर एक लेजर स्रोत है जो एक के साथ प्रकाश का उत्सर्जन करता हैबेहद छोटा वर्णक्रमीय लाइनविड्थ, आमतौर पर<100 kHz, और कुछ उन्नत प्रणालियों में, नीचे<1 Hz. इन लेज़रों को अनुप्रयोगों की आवश्यकता के लिए डिज़ाइन किया गया हैअत्यधिक आवृत्ति स्थिरता, उच्च सुसंगतता, औरनिम्न चरण का शोर.
परिभाषा
रेखा की चौडाईको संदर्भित करता हैवर्णक्रमीय चौड़ाई(Hz में) लेजर की उत्सर्जन आवृत्ति .
एकअल्ट्रा-नेवर लाइनविड्थमतलब लेजर एक अत्यंत तंग आवृत्ति रेंज में केंद्रित प्रकाश का उत्सर्जन करता है -एक एकल, शुद्ध आवृत्ति के करीब.
द्वारा प्राप्त किया गयाआवृत्ति में उतार -चढ़ाव को कम करनाथर्मल, मैकेनिकल, या क्वांटम शोर . के कारण
यह काम किस प्रकार करता है
अल्ट्रा-नैरो लाइनविड्थ प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियां:
| तकनीक | समारोह |
|---|---|
| बाहरी गुहा डिजाइन (ईसीएल) | Linewidth को कम करने और आवृत्ति चयनात्मकता बढ़ाने के लिए गुंजयमानकर्ता को लंबा करता है |
| उच्च-क्यू गुंजाइशक | तेज अनुनाद फ़िल्टरिंग के लिए कम-हानि ऑप्टिकल गुहाओं का उपयोग करता है |
| ऑप्टिकल फीडबैक | आवृत्ति स्थिरीकरण के लिए बाहरी संदर्भ गुहा |
| कम-शोर वाले वर्तमान ड्राइवर | इलेक्ट्रॉनिक शोर को कम करता है जो लाइनविड्थ को व्यापक कर सकता है |
| थर्मल और यांत्रिक अलगाव | आवृत्ति बहाव से बचने के लिए पर्यावरण को स्थिर करता है |
ठेठ लाइनविड्थ्स
| लेजर प्रकार | विशिष्ट लाइनविड्थ |
|---|---|
| फैब्री-पेरोट लेजर | 1-10 मेगाहर्ट्ज |
| डीएफबी लेजर | 100 kHz -1 मेगाहर्ट्ज |
| अल्ट्रा-नैरो लाइनविड्थ लेजर | <100 kHz → <1 Hz |
सामान्य तरंग दैर्ध्य
1550 एन.एम.-टेलीकॉम सी-बैंड (सबसे आम)
1064 एन.एम.- एनडी: यग और सेंसिंग सिस्टम
780 एनएम, 850 एनएम, 633 एनएम- परमाणु, क्वांटम और मेट्रोलॉजी अनुप्रयोगों के लिए
प्रमुख पैरामीटर
| पैरामीटर | विवरण |
|---|---|
| रेखा की चौडाई | आम तौर पर<100 kHz, often <1 kHz, sometimes <1 Hz |
| चरण शोर | बेहद कम, सुसंगत प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण |
| सापेक्ष तीव्रता शोर | कम, अक्सर आंतरिक स्थिरीकरण के माध्यम से दबा दिया जाता है |
| बिजली उत्पादन | आमतौर पर 1-100 मेगावाट, लेकिन अधिक हो सकता है |
| तरंगदैर्ध्य स्थिरता | के भीतर आयोजित किया<1 pm or <0.1 GHz over time |
| आवृत्ति बहाव | सक्रिय तापमान और प्रतिक्रिया नियंत्रण के माध्यम से मुआवजा दिया |
अनुप्रयोग
| आवेदन | अल्ट्रा-नैरो लाइनविड्थ की आवश्यकता क्यों है |
|---|---|
| सुसंगत ऑप्टिकल संचार | QPSK/QAM का उपयोग करके उच्च क्षमता, लंबी-लंबी प्रणाली को सक्षम करता है |
| लिडार और एफएमसीडब्ल्यू रडार | उच्च-रिज़ॉल्यूशन रेंज डिटेक्शन के लिए संकीर्ण लाइनविड्थ महत्वपूर्ण है |
| स्पेक्ट्रोस्कोपी | बहुत बढ़िया वर्णक्रमीय सुविधाओं को हल करने के लिए आवश्यक है |
| क्वांटम कम्प्यूटिंग और संवेदन | चरम परिशुद्धता के साथ परमाणु संक्रमणों से मेल खाने के लिए आवश्यक है |
| परमाणु घड़ियाँ | परमाणु राज्यों से पूछताछ करने के लिए अल्ट्रा-स्टेबल लेज़रों का उपयोग किया जाता है |
| मेट्रोलॉजी और इंटरफेरोमेट्री | सटीक दूरी और विस्थापन माप |
इसके उदाहरणअल्ट्रा-नैरो लाइनविड्थ लेजरप्रौद्योगिकियों
| तकनीकी | विवरण |
|---|---|
| बाहरी गुहा डायोड लेजर (ईसीडीएल) | एक विवर्तन झंझरी के साथ तरंग दैर्ध्य-चयनात्मक गुहा |
| अल्ट्रा-स्थिर गुहाओं के साथ फाइबर लेजर | उच्च-फुसफुसाहट फैब्री-पेरोट गुहाओं का उपयोग |
| अखंड ब्रिलोइन लेजर | अल्ट्रा-लो शोर के लिए नॉनलाइनियर ऑप्टिकल प्रभाव का शोषण करता है |
| लेजर अल्ट्रा-स्थिर गुहाओं के लिए बंद | उप-एचजेड कैविटीज के लिए पाउंड-ड्रेवर-हॉल लॉकिंग |
सारांश
| विशेषता | कीमत |
|---|---|
| रेखा की चौडाई | <100 kHz (typically), <1 Hz (advanced) |
| उत्पादन | एकल-आवृत्ति, अल्ट्रा-स्थिर |
| मुख्य लाभ | चरम आवृत्ति और चरण सुसंगतता |
| मुख्य सीमा | उच्च लागत और जटिलता |