Η τάση ανάπτυξης τουλέιζερ στενού πλάτους γραμμής
Η εξέλιξη της λειτουργίας ανάδρασης λέιζερ σε λέιζερ στενού πλάτους γραμμής είναι η εξέλιξη της δομής κοιλότητας συντονισμού λέιζερ. Παρακάτω, θα παρουσιάσουμε διάφορες διαμορφώσεις τεχνολογιών λέιζερ στενού πλάτους γραμμής με τη σειρά εξέλιξης των συντονιστών λέιζερ.
1. Διαμόρφωση μίας κύριας κοιλότητας. Αυτός ο τύπος λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε γραμμική κοιλότητα (κλασική διαμόρφωση, απλή και αποτελεσματική δομή) και δακτυλιοειδή κοιλότητα (υπερνίκηση της καύσης χωρικών οπών και χρήση πεδίου μετακινούμενων κυμάτων). Ο μη επίπεδος δακτυλιοειδής συντονιστής (NPRO) αναφέρεται συγκεκριμένα στον δακτυλιοειδή συντονιστή, ο οποίος είναι ένα ειδικό και εξαιρετικά σταθερό πεδίο μετακινούμενων κυμάτων.λέιζερΑπό την άποψη του μήκους της κοιλότητας, μπορεί να χωριστεί σε μικρές κοιλότητες (εύκολες στην εφαρμογή μονής διαμήκους SLM, αλλά με μεγάλο εγγενές πλάτος γραμμής και υψηλό θόρυβο) και μεγάλες κοιλότητες (εγγενώςστενό πλάτος γραμμής, αλλά η υλοποίηση της λειτουργίας SLM αποτελεί τεχνική δυσκολία).
2. Διαμόρφωση ανάδρασης μίας εξωτερικής κοιλότητας. Αυτή η διαμόρφωση προτείνεται για την επίλυση των προβλημάτων του μικρού χρόνου αλληλεπίδρασης φωτονίων και της δύσκολης εξάλειψης της αυθόρμητης εκπομπής σε μία μόνο κύρια κοιλότητα, φιλτράροντας και ανατροφοδοτώντας φωτόνια μέσω μιας εξωτερικής κοιλότητας για τη συμπίεση του πλάτους γραμμής. Οι πρώιμες κλασικές δομές περιελάμβαναν εξωτερικές κοιλότητες τύπου Littrow και Littman Metcalf που χρησιμοποιούσαν πλέγματα. Η τεχνική δυσκολία αυτής της διαμόρφωσης έγκειται στην αντιστοίχιση φάσης μεταξύ της κύριας κοιλότητας και της εξωτερικής κοιλότητας.
3. Δύο ενσωματωμένες διαμορφώσεις κύριας κοιλότητας βασισμένες σε σχάρες Bragg:
Λέιζερ DFBΔιαμόρφωση: Συνδυάζοντας τη δομή Bragg με την ενεργή περιοχή και εισάγοντας περιοχή μετατόπισης φάσης, έχει υψηλότερη ολοκλήρωση, σταθερότητα και πρακτικότητα, και βελτιώνει την μετατόπιση μήκους κύματος του DBR. Η τεχνική δυσκολία έγκειται στην επεξεργασία με πλέγμα (όπως οι δευτερογενείς επιταξιακές μέθοδοι RGF-DFB και οι μέθοδοι επιφανειακής χάραξης SG-DFB του ημιαγωγικού DFB).
Διαμόρφωση λέιζερ DBR: αντικαθιστά τα παραδοσιακά κάτοπτρα με περιοδικές παθητικές δομές Bragg, οι οποίες έχουν χαρακτηριστικά φιλτραρίσματος και είναι εύκολες στην εφαρμογή SLM με μικρές κοιλότητες. Ανάλογα με το μέσο κέρδους, μπορεί να χωριστεί σε DBR ημιαγωγών (με καλή συμβατότητα διεργασίας) και DBR οπτικών ινών (που βασίζεται στην τεχνολογία επεξεργασίας και πρόσμιξης οπτικών ινών).
Για την περαιτέρω συμπίεση του πλάτους γραμμής της κύριας κοιλότητας μικρής κοιλότητας (όπως DFB/DBR), θα χρησιμοποιηθεί μια σύνθετη δομή εξωτερικής κοιλότητας. Η μορφή της εξωτερικής κοιλότητας έχει εξελιχθεί με την ανάπτυξη της τεχνολογίας:
Εξωτερική κοιλότητα χώρου: πρώιμες κύριες μορφές, συμπεριλαμβανομένων των σχισμών (Littrow/Littman) και διαφόρων οπτικών φίλτρων (όπως το πρότυπο FP).
Εξωτερική κοιλότητα οπτικών ινών: χρησιμοποιώντας όλες τις συσκευές οπτικών ινών (όπως κυκλώματα οπτικών ινών, FBG, κοιλότητες οπτικών ινών FP, κ.λπ.), η ενσωμάτωση και η ικανότητα αντι-παρεμβολής είναι ισχυρότερες.
Εξωτερική κοιλότητα κυματοδηγού: Μικρο-νανοεπεξεργασία βασισμένη σε ημιαγωγικά υλικά όπως Si και Si3N4, καθιστώντας το σύστημα πιο συμπαγές και σταθερό.
Τέλος, αυτό το άρθρο παρουσιάζει τη διαμόρφωση των οπτοηλεκτρονικών ταλαντωτικών λέιζερ, η οποία είναι μια ειδική μορφή ανάδρασης, όπως η τεχνολογία σταθεροποίησης συχνότητας PDH. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρική αρνητική ανάδραση για να κλειδώσετε τη συχνότητα του λέιζερ σε μια εξαιρετικά σταθερή πηγή αναφοράς, μπορεί να επιτευχθεί εξαιρετικά υψηλή σταθερότητα συχνότητας. Ωστόσο, το σύστημα είναι πολύπλοκο, δαπανηρό και η ευελιξία του μήκους κύματος είναι περιορισμένη.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Απριλίου 2026