بۈگۈن بىز ئەڭ تار سىزىق كەڭلىكىدىكى لازېرغا «مونوخروماتىك» لازېرنى تونۇشتۇرىمىز. ئۇنىڭ بارلىققا كېلىشى لازېرنىڭ نۇرغۇن قوللىنىش ساھەلىرىدىكى بوشلۇقلارنى تولدۇردى، يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ئۇ تارتىش كۈچى دولقۇنىنى بايقاش، liDAR، تارقاق سېزىش، يۇقىرى سۈرئەتلىك ماس كېلىدىغان ئوپتىكىلىق ئالاقە قاتارلىق ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىۋاتىدۇ، بۇ پەقەت لازېرنىڭ كۈچىنى ياخشىلاش ئارقىلىقلا تاماملىغىلى بولمايدىغان بىر «ۋەزىپە».
تار سىزىق كەڭلىكىدىكى لازېر دېگەن نېمە؟
«سىزىق كەڭلىكى» دېگەن سۆز لازېرنىڭ چاستوتا دائىرىسىدىكى سپېكتر سىزىق كەڭلىكىنى كۆرسىتىدۇ، بۇ ئادەتتە سپېكترنىڭ يېرىم چوققىسى تولۇق كەڭلىكى (FWHM) ئارقىلىق مىقدارلاشتۇرۇلىدۇ. سىزىق كەڭلىكىگە ئاساسلىقى قوزغىتىلغان ئاتوم ياكى ئىئونلارنىڭ ئۆزلۈكىدىن نۇرلىنىشى، باسقۇچ شاۋقۇنى، رېزوناتورنىڭ مېخانىكىلىق تەۋرىنىشى، تېمپېراتۇرا تەۋرىنىشى ۋە باشقا تاشقى ئامىللار تەسىر كۆرسىتىدۇ. سىزىق كەڭلىكىنىڭ قىممىتى قانچە كىچىك بولسا، سپېكترنىڭ ساپلىقى شۇنچە يۇقىرى بولىدۇ، يەنى لازېرنىڭ مونوخروماتىكلىقى شۇنچە ياخشى بولىدۇ. بۇنداق ئالاھىدىلىككە ئىگە لازېرلاردا ئادەتتە باسقۇچ ياكى چاستوتا شاۋقۇنى ناھايىتى ئاز، نىسپىي كۈچلۈكلۈك شاۋقۇنى ناھايىتى ئاز بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، لازېرنىڭ سىزىق كەڭلىكى قانچە كىچىك بولسا، ماس كېلىدىغان ماسلىشىشچانلىق شۇنچە كۈچلۈك بولىدۇ، بۇ ئىنتايىن ئۇزۇن ماسلىشىشچانلىق ئۇزۇنلۇقى سۈپىتىدە ئىپادىلىنىدۇ.
تار سىزىقلىق لازېرنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ۋە قوللىنىش
لازېرنىڭ ئىشلەيدىغان ماددىسىنىڭ ئۆزىگە خاس كۈچەيتىش سىزىق كەڭلىكى بىلەن چەكلىنىپ، ئەنئەنىۋى ئوسسىلياتورغا تايىنىپ، تار سىزىق كەڭلىكى لازېرنىڭ چىقىرىش مىقدارىنى بىۋاسىتە ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئاساسەن مۇمكىن ئەمەس. تار سىزىق كەڭلىكى لازېرنىڭ ئىقتىدارىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن، ئادەتتە كۈچەيتىش سپېكتىرىدىكى ئۇزۇنلۇق مودۇلىنى چەكلەش ياكى تاللاش، ئۇزۇنلۇق ھالىتى ئوتتۇرىسىدىكى ساپ كۈچەيتىش پەرقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن، لازېر رېزوناتورىدا بىر قانچە ياكى پەقەت بىرلا ئۇزۇنلۇق ھالىتى تەۋرىنىشى بولۇشى ئۈچۈن، سۈزگۈچ، تور ۋە باشقا ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلىتىش كېرەك. بۇ جەرياندا، لازېر چىقىرىش مىقدارىغا شاۋقۇننىڭ تەسىرىنى كونترول قىلىش ۋە تاشقى مۇھىتنىڭ تىترەش ۋە تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققان سپېكتىر سىزىقلىرىنىڭ كېڭىيىشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش كېرەك. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، شاۋقۇن مەنبەسىنى چۈشىنىش ۋە لازېرنىڭ لايىھىسىنى ئەلالاشتۇرۇش ئۈچۈن، ئۇنى باسقۇچ ياكى چاستوتا شاۋقۇن سپېكتىر زىچلىقىنى تەھلىل قىلىش بىلەن بىرلەشتۈرگىلى بولىدۇ، شۇنداق قىلىپ تار سىزىق كەڭلىكى لازېرنىڭ مۇقىم چىقىرىش مىقدارىغا ئېرىشكىلى بولىدۇ.
كېلىڭ، بىر قانچە خىل لازېر تۈرىنىڭ تار سىزىق كەڭلىكىدىكى مەشغۇلاتنى ئەمەلگە ئاشۇرۇشىغا نەزەر سالايلى.
يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلارنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى كىچىك، يۇقىرى ئۈنۈملۈك، ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش ۋە ئىقتىسادىي پايدىلىرى بار.
ئەنئەنىۋى فابرى-پېروت (FP) ئوپتىكىلىق رېزوناتوردا ئىشلىتىلىدۇ.يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلارئادەتتە كۆپ ئۇزۇنلۇقتىكى ھالەتتە تەۋرىنىدۇ، ھەمدە چىقىرىش لىنىيەسىنىڭ كەڭلىكى نىسبەتەن كەڭ، شۇڭا تار لىنىيە كەڭلىكىدىكى چىقىرىشقا ئېرىشىش ئۈچۈن ئوپتىكىلىق ئىنكاسنى ئاشۇرۇش كېرەك.
تارقاقلاشتۇرۇلغان ئىنكاس (DFB) ۋە تارقاقلاشتۇرۇلغان براگگ ئەكس ئېتىش (DBR) ئىككى خىل تىپىك ئىچكى ئوپتىكىلىق ئىنكاس يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر. كىچىك تور ئارىلىقى ۋە ياخشى دولقۇن ئۇزۇنلۇقى تاللاشچانلىقى سەۋەبىدىن، مۇقىم يەككە چاستوتا تار سىزىق كەڭلىكى چىقىرىشقا ئېرىشىش ئاسان. ئىككى قۇرۇلمىنىڭ ئاساسلىق پەرقى تورنىڭ ئورنى: DFB قۇرۇلمىسى ئادەتتە براگگ تورنىڭ دەۋرىي قۇرۇلمىسىنى رېزوناتورغا تارقىتىدۇ، DBR نىڭ رېزوناتورى ئادەتتە ئەكس ئېتىش تور قۇرۇلمىسى ۋە ئاخىرقى يۈزىگە بىرلەشتۈرۈلگەن كۈچەيتىش رايونىدىن تەركىب تاپىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، DFB لازېرلىرى تۆۋەن سىنىش كۆرسەتكۈچى كونتراستلىقى ۋە تۆۋەن ئەكس ئېتىشچانلىقىغا ئىگە ئىچكى تورلارنى ئىشلىتىدۇ. DBR لازېرلىرى يۇقىرى سىنىش كۆرسەتكۈچى كونتراستلىقى ۋە يۇقىرى ئەكس ئېتىشچانلىقىغا ئىگە يۈزە تورلىرىنى ئىشلىتىدۇ. ھەر ئىككى قۇرۇلمىنىڭ كەڭ ئەركىن سپېكتر دائىرىسى بار بولۇپ، بىر قانچە نانومېتىر دائىرىسىدە ھالەت سەكرىشىسىز دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تەڭشىيەلەيدۇ، DBR لازېرى بولسا تېخىمۇ كەڭ تەڭشەش دائىرىسىگە ئىگە.DFB لازېرىبۇنىڭدىن باشقا، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر چىپىنىڭ چىقىش نۇرىنى قايتۇرۇش ۋە چاستوتا تاللاش ئۈچۈن تاشقى ئوپتىكىلىق ئېلېمېنتلارنى ئىشلىتىدىغان سىرتقى بوشلۇق ئوپتىكىلىق ئىنكاس تېخنىكىسىمۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ تار سىزىق كەڭلىكىدىكى مەشغۇلاتىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ.
(2) تالا لازېرلىرى
تالا لازېرلىرى يۇقىرى پومپا ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمى، ياخشى نۇر سۈپىتى ۋە يۇقىرى ئۇلىنىش ئۈنۈمىگە ئىگە بولۇپ، بۇلار لازېر ساھەسىدىكى قىزىق تەتقىقات تېمىلىرى. ئۇچۇر دەۋرىدە، تالا لازېرلىرى بازاردىكى ھازىرقى ئوپتىك تالا ئالاقە سىستېمىلىرى بىلەن ياخشى ماسلىشىدۇ. تار سىزىق كەڭلىكى، تۆۋەن شاۋقۇن ۋە ياخشى ماسلىشىشچانلىق قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە يەككە چاستوتالىق تالا لازېرى ئۇنىڭ تەرەققىياتىنىڭ مۇھىم يۆنىلىشلىرىنىڭ بىرىگە ئايلاندى.
يەككە ئۇزۇنلۇقتىكى مەشغۇلات تالا لازېرىنىڭ يادروسى بولۇپ، تار سىزىق كەڭلىكىدىكى چىقىرىشقا ئېرىشىدۇ، ئادەتتە رېزوناتورنىڭ قۇرۇلمىسىغا ئاساسەن يەككە چاستوتالىق تالا لازېرىنى DFB تىپى، DBR تىپى ۋە ئۈزۈك تىپىغا بۆلۈشكە بولىدۇ. بۇنىڭ ئىچىدە، DFB ۋە DBR يەككە چاستوتالىق تالا لازېرلىرىنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى DFB ۋە DBR يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلىرىنىڭكىگە ئوخشايدۇ.
1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، DFB تالا لازېرى تالاغا تارقالغان براگگ تورنى يېزىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. ئوسسىلياتورنىڭ خىزمەت دولقۇن ئۇزۇنلۇقى تالا دەۋرىنىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدىغان بولغاچقا، تورنىڭ تارقالغان ئىنكاسى ئارقىلىق ئۇزۇنلۇق ھالىتىنى تاللىغىلى بولىدۇ. DBR لازېرىنىڭ لازېر رېزوناتورى ئادەتتە بىر جۈپ تالا براگگ تورلىرى تەرىپىدىن شەكىللىنىدۇ، يەككە ئۇزۇنلۇق ھالىتى ئاساسلىقى تار بەلباغ ۋە تۆۋەن ئەكس ئەتتۈرۈشچانلىقتىكى تالا براگگ تورلىرى تەرىپىدىن تاللىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇنىڭ ئۇزۇن رېزوناتورى، مۇرەككەپ قۇرۇلمىسى ۋە ئۈنۈملۈك چاستوتا پەرقلەندۈرۈش مېخانىزمىنىڭ كەمچىللىكى سەۋەبىدىن، ھالقىسىمان بوشلۇق ھالەتنىڭ سەكرىشىگە مايىل بولۇپ، ئۇزۇنلۇق ھالىتىدە ئۇزۇن مۇددەت مۇقىم ئىشلەش تەس.
1-رەسىم، يەككە چاستوتىلىق ئىككى خىل تىپىك سىزىقلىق قۇرۇلماتالا لازېرلىرى
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2023-يىلى 11-ئاينىڭ 27-كۈنى