قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ھەققىدىكى ئەڭ يېڭى تەتقىقات

قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ھەققىدىكى ئەڭ يېڭى تەتقىقات

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكا لازېر (SDL لازېر) ، تىك سىرتقى كاۋاك يۈزى قويۇپ بېرىدىغان لازېر (VECSEL) دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، يېقىنقى يىللاردا كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى. ئۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ پايدا ۋە قاتتىق ھالەتتىكى رېزوناتورنىڭ ئەۋزەللىكىنى بىرلەشتۈرگەن. ئۇ ئادەتتىكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنى تاق يۆنىلىشلىك قوللاشنىڭ قويۇپ بېرىش رايونى چەكلىمىسىنى ئۈنۈملۈك يېنىكلىتىپلا قالماي ، يەنە ئەۋرىشىم يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بەلۋاغ لايىھىسى ۋە يۇقىرى ماتېرىيالغا ئېرىشىش ئالاھىدىلىكىگە ئىگە. ئۇنى تۆۋەن شاۋقۇنغا ئوخشاش كەڭ قوللىنىشچان پروگراممىلاردا كۆرگىلى بولىدۇتار سىزىقلىق لازېرچىقىرىش ، دەرىجىدىن تاشقىرى قىسقا يۇقىرى تەكرارلانغان تومۇر ھاسىل قىلىش ، يۇقىرى تەرتىپلىك گارمون ئەۋلاد ۋە ناترىي يېتەكچى چولپان تېخنىكىسى قاتارلىقلار تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، ئۇنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئەۋرىشىملىكى ئۈچۈن تېخىمۇ يۇقىرى تەلەپ ئوتتۇرىغا قويۇلدى. مەسىلەن ، قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ماس كېلىدىغان نۇر مەنبەسى يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ساھەدە ئارىلىشىشقا قارشى قاپارتما ، گولوگرافىك ئارىلىق ئارىلىقى ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى بۆلۈش كۆپ خىل ئالاقە ، ئوتتۇرا ئىنفىرا قىزىل نۇر ياكى تېرېرتز ئەۋلاد ۋە كۆپ خىل رەڭلىك ئوپتىكىلىق چاستوتا تارغاق قاتارلىق يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ساھەلەردە قوللىنىشچانلىقىنىڭ ئىنتايىن يۇقىرىلىقىنى كۆرسىتىپ بەردى. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكا لازېرسىدا قانداق قىلىپ يۇقىرى يورۇقلۇقتىكى قوش رەڭلىك بۇلغىمىنى قولغا كەلتۈرۈش ۋە كۆپ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئارىسىدىكى رىقابەت رىقابىتىنى ئۈنۈملۈك بېسىش بۇ ساھەدىكى تەتقىقات قىيىنچىلىقى بولۇپ كەلدى.

يېقىندا ، قوش رەڭلىكيېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرجۇڭگودىكى گۇرۇپپا بۇ رىقابەتنى ھەل قىلىش ئۈچۈن يېڭىلىق يارىتىشچان ئۆزەك لايىھىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. چوڭقۇرلاپ تەتقىق قىلىش ئارقىلىق ، ئۇلار تېمپېراتۇرىغا مۇناسىۋەتلىك كىۋانت قۇدۇقنىڭ سۈزگۈچ ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مىكرو دولقۇنلۇق سۈزۈش ئۈنۈمىنى ئېنىق تەڭشەپ ، قوش رەڭلىك ئۆسۈشنى جانلىق كونترول قىلىشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدىغانلىقىنى بايقىدى. مۇشۇ ئاساستا ، گۇرۇپپا مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا 960/1000 nm يۇقىرى يورۇقلۇققا ئېرىشىش ئۆزىكىنى لايىھەلەپ چىقتى. بۇ لازېر دىففراكسىيە چېكىگە يېقىن ئاساسىي ھالەتتە مەشغۇلات قىلىدۇ ، چىقىرىش يورۇقلۇقى تەخمىنەن 310 MW / cm²r.

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكىنىڭ پايدا قەۋىتى پەقەت بىر نەچچە مىكروومېتىر بولۇپ ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ-ھاۋا كۆرۈنمە يۈزى بىلەن ئاستىغا تارقىتىلغان Bragg نۇر قايتۇرغۇچ ئارىسىدا Fabry-Perot مىكرو ئېلېكتر كۈچى شەكىللىنىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مىكرو ئېلېكترنى ئۆزەكنىڭ ئىچىگە سپېكترا سۈزگۈچ دەپ قاراش كىۋانتنىڭ پايدىسىنى ياخشى تەڭشەيدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىللە ، مىكرو دولقۇنلۇق سۈزۈش ئۈنۈمى ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچنىڭ ئۆسۈشى ئوخشىمىغان تېمپېراتۇرا تۆۋەنلەش نىسبىتىگە ئىگە. تېمپېراتۇرىنى كونترول قىلىش بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەندە ، چىقىرىش دولقۇنىنىڭ ئۇزۇنلۇقىنى تەڭشەش ۋە تەڭشەشنى ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولىدۇ. بۇ گۇرۇپپىلار مۇشۇ ئالاھىدىلىكلەرگە ئاساسەن ، كۋانت قۇدۇقىنىڭ ئۆسۈش چوققىسىنى 300 K تېمپېراتۇرىدا 950 nm قىلىپ بېكىتتى ، پايدا دولقۇنىنىڭ تېمپېراتۇرا تۆۋەنلەش نىسبىتى تەخمىنەن 0.37 nm / K. ئۇنىڭدىن كېيىن ، بۇ گۇرۇپپا يەتكۈزۈش ماترىسسا ئۇسۇلى ئارقىلىق ئۆزەكنىڭ ئۇزۇنغا سوزۇلغان چەكلەش ئامىلىنى لايىھەلەپ چىقتى ، چوققا دولقۇن ئۇزۇنلۇقى تەخمىنەن 960 nm ۋە 1000 nm. تەقلىد قىلىش ئارقىلىق تېمپېراتۇرىنىڭ تۆۋەنلەش سۈرئىتىنىڭ ئاران 0.08 nm / K ئىكەنلىكى ئاشكارىلاندى. مېتال ئورگانىك خىمىيىلىك ھور چۆكۈش تېخنىكىسىنى ئىشلىتىپ ، ئېپىتاكسىيىلىك ئۆسۈش ۋە ئۆسۈش جەريانىنى ئۈزلۈكسىز ئەلالاشتۇرۇش ئارقىلىق ، يۇقىرى سۈپەتلىك پايدا ئۆزەكلىرى مۇۋەپپەقىيەتلىك توقۇلدى. فوتومىنومېنسېننىڭ ئۆلچەش نەتىجىسى تەقلىد قىلىش نەتىجىسى بىلەن پۈتۈنلەي بىردەك. ئىسسىقلىق يۈكىنى يېنىكلىتىش ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك توك يەتكۈزۈشنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ-ئالماس ئۆزەك ئوراش جەريانى تېخىمۇ تەرەققىي قىلدى.

ئۆزەك ئورالمىسىنى تاماملىغاندىن كېيىن ، گۇرۇپپا ئۇنىڭ لازېر ئىقتىدارىنى ئەتراپلىق باھالىدى. ئۇدا مەشغۇلات ھالىتىدە ، پومپىنىڭ كۈچى ياكى ئىسسىقلىق چۆكۈش تېمپېراتۇرىسىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق ، قويۇپ بېرىش دولقۇنىنىڭ ئۇزۇنلۇقى 960 nm دىن 1000 nm ئارىلىقىدا جانلىق تەڭشىلىدۇ. پومپىنىڭ قۇۋۋىتى مەلۇم دائىرىدە بولغاندا ، لازېر يەنە قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مەشغۇلاتىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 39.4 nm غا يېتىدۇ. بۇ ۋاقىتتا ، ئەڭ چوڭ ئۈزلۈكسىز دولقۇن كۈچى 3.8 W غا يېتىدۇ ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، لازېر دىففراكسىيە چېكىگە يېقىن ئاساسىي ھالەتتە مەشغۇلات قىلىدۇ ، نۇر دەستىسى سۈپەت ئامىلى M² ئاران 1.1 ، يورۇقلۇق دەرىجىسى تەخمىنەن 310 مېگاۋات / cm²r. بۇ گۇرۇپپا يەنە ئۈزلۈكسىز دولقۇن ئىپادىسى ئۈستىدە تەتقىقات ئېلىپ باردىلازېر. يىغىندى چاستوتا سىگىنالى رېزونانس بوشلۇقىغا LiB₃O₅ سىزىقسىز ئوپتىكىلىق كىرىستالنى قىستۇرۇپ مۇۋەپپەقىيەتلىك كۆزىتىلدى ، بۇ قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ماس قەدەمدە ئىكەنلىكىنى ئىسپاتلىدى.

بۇ ئەقىللىق ئۆزەك لايىھىسى ئارقىلىق كىۋانت قۇدۇقىنىڭ سۈزۈش ۋە مىكرو دولقۇنلۇق سۈزگۈچنىڭ ئورگانىك بىرىكىشى ئەمەلگە ئاشۇرۇلۇپ ، قوش رەڭلىك لازېر مەنبەسىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن لايىھىلەش ئاساسى قىلىندى. ئىقتىدار كۆرسەتكۈچى جەھەتتە ، بۇ يەككە ئۆزەكلىك قوش رەڭلىك لازېر يۇقىرى يورۇقلۇق ، يۇقىرى ئەۋرىشىم ۋە ئېنىق كوكسىمان نۇرنى ھاسىل قىلىدۇ. ئۇنىڭ يورۇقلۇقى ھازىرقى ئۆزەك قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ساھەسىدە خەلقئارادا ئالدىنقى قاتاردا تۇرىدۇ. ئەمەلىي قوللىنىش جەھەتتە ، بۇ مۇۋەپپەقىيەتنىڭ يۇقىرى يورۇقلۇق ۋە قوش رەڭلىك ئالاھىدىلىكىنى جارى قىلدۇرۇش ئارقىلىق مۇرەككەپ مۇھىتتىكى كۆپ خىل رەڭلىك قاپاقنىڭ بايقاش توغرىلىقى ۋە ئارىلىشىشقا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى ئۈنۈملۈك ئۆستۈرۈشىدىن ئۈمىد بار. ئوپتىكىلىق چاستوتا تارغاق ساھەسىدە ، ئۇنىڭ مۇقىم قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى چىقىرىش ئېنىق سپېكترى ئۆلچەش ۋە يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى ئوپتىكىلىق سېزىش قاتارلىق قوللىنىشچان پروگراممىلارنى ھەل قىلالايدۇ.