قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلار توغرىسىدىكى ئەڭ يېڭى تەتقىقاتلار

قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلار توغرىسىدىكى ئەڭ يېڭى تەتقىقاتلار

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكا لازېرلىرى (SDL لازېرلىرى)، يەنى تىك سىرتقى بوشلۇق يۈزى نۇر چىقىرىش لازېرلىرى (VECSEL) يېقىنقى يىللاردىن بۇيان كۆپچىلىكنىڭ دىققىتىنى تارتتى. ئۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ كۈچەيتىش ۋە قاتتىق ھالەتلىك رېزوناتورلارنىڭ ئەۋزەللىكلىرىنى بىرلەشتۈرىدۇ. ئۇ پەقەت ئەنئەنىۋى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرلارنىڭ يەككە ھالەتلىك قوللاشنىڭ نۇر چىقىرىش رايونى چەكلىمىسىنى ئۈنۈملۈك يېنىكلىتىپلا قالماي، يەنە يۇمشاق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بەلۋاغ لايىھىسى ۋە يۇقىرى ماتېرىيال كۈچەيتىش خۇسۇسىيىتىگە ئىگە. بۇنى تۆۋەن شاۋقۇن قاتارلىق كەڭ دائىرىلىك قوللىنىش ئەھۋاللىرىدا كۆرگىلى بولىدۇ.تار سىزىقلىق لازېرچىقىرىش، ئۇلترا قىسقا يۇقىرى تەكرارلىق ئىمپۇلس ھاسىل قىلىش، يۇقىرى تەرتىپلىك گارمونىك ھاسىل قىلىش ۋە ناترىي يول باشلىغۇچى يۇلتۇز تېخنىكىسى قاتارلىقلار. تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ، ئۇنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى ئەۋرىشىمچانلىقىغا تېخىمۇ يۇقىرى تەلەپلەر قويۇلدى. مەسىلەن، قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى ماس كېلىدىغان نۇر مەنبەلىرى توسقۇنلۇققا قارشى لىدار، گولوگرافىك ئارىلىشىش، دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى بۆلۈش كۆپ تەرەپلىمە ئالاقە، ئوتتۇرا ئىنفىرا قىزىل نۇر ياكى تېراگېرتس ھاسىل قىلىش ۋە كۆپ رەڭلىك ئوپتىكىلىق چاستوتا تاراش قاتارلىق يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ساھەلەردە ئىنتايىن يۇقىرى قوللىنىشچانلىققا ئىگە ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكا لازېرلىرىدا يۇقىرى يورۇقلۇقتىكى قوش رەڭلىك تارقىتىشنى قانداق ئەمەلگە ئاشۇرۇش ۋە كۆپ خىل دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئارىسىدىكى كۈچەيتىش رىقابىتىنى ئۈنۈملۈك توسۇش بۇ ساھەدە ھەمىشە تەتقىقات قىيىنچىلىقى بولۇپ كەلگەن.

يېقىندا، قوش رەڭلىكيېرىم يېرىم لازېرجۇڭگودىكى تەتقىقات گۇرۇپپىسى بۇ قىيىنچىلىقنى ھەل قىلىش ئۈچۈن يېڭىلىق يارىتىش چىپ لايىھەسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. ئۇلار چوڭقۇر سانلىق تەتقىقات ئارقىلىق، تېمپېراتۇرىغا مۇناسىۋەتلىك كۋانت قۇدۇقىنىڭ كۈچەيتىلگەنلىكىنى سۈزۈش ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مىكرو بوشلۇق سۈزۈش ئۈنۈمىنى ئېنىق تەڭشەش ئارقىلىق قوش رەڭلىك كۈچەيتىلگەنلىكنى جانلىق كونترول قىلىشقا بولىدىغانلىقىنى بايقىدى. بۇنىڭغا ئاساسەن، بۇ گۇرۇپپا 960/1000 نانومېتىرلىق يۇقىرى يورۇقلۇق كۈچەيتىلگەن چىپنى مۇۋەپپەقىيەتلىك لايىھەلىدى. بۇ لازېر دىفراكسىيە چېكىگە يېقىن ئاساسىي ھالەتتە ئىشلەيدۇ، چىقىرىش يورۇقلۇقى تەخمىنەن 310 MW/cm²sr غا يېتىدۇ.

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دىسكىنىڭ كۈچەيتىش قەۋىتى پەقەت بىر قانچە مىكرومېتىر قېلىنلىقتا بولۇپ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ-ھاۋا چېگرىسى بىلەن ئاستىنقى تەقسىملەنگەن براگ رېفلىكتورى ئارىسىدا فابرى-پېروت مىكرو بوشلۇقى شەكىللەنگەن. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مىكرو بوشلۇقىنى چىپنىڭ ئىچكى سپېكتر سۈزگۈچ سۈپىتىدە بىر تەرەپ قىلىش كۋانت قۇدۇقىنىڭ كۈچەيتىشىنى تەڭشەيدۇ. بۇ ئارىلىقتا، مىكرو بوشلۇق سۈزۈش ئۈنۈمى ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ كۈچەيتىشنىڭ تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش سۈرئىتى ئوخشىمايدۇ. تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ، چىقىش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى ئالماشتۇرۇش ۋە تەڭشەشكە ئېرىشكىلى بولىدۇ. بۇ ئالاھىدىلىكلەرگە ئاساسەن، تەتقىقات گۇرۇپپىسى 300 K تېمپېراتۇرىدا 950 نانومېتىرلىق كۋانت قۇدۇقىنىڭ كۈچەيتىش چوققىسىنى ھېسابلاپ، بېكىتتى، كۈچەيتىش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش سۈرئىتى تەخمىنەن 0.37 نانومېتىر/K بولدى. كېيىن، تەتقىقات گۇرۇپپىسى يەتكۈزۈش ماترىتسىسى ئۇسۇلى ئارقىلىق چىپنىڭ ئۇزۇنلۇق چەكلىمە كوئېففىتسېنتىنى لايىھىلىدى، چوققا دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئايرىم-ئايرىم ھالدا تەخمىنەن 960 نانومېتىر ۋە 1000 نانومېتىر بولدى. سىمۇلياتسىيەلەر تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش سۈرئىتىنىڭ پەقەت 0.08 نانومېتىر/K ئىكەنلىكىنى ئاشكارىلىدى. ئېپىتاكسىيەلىك ئۆسۈش ئۈچۈن مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش تېخنىكىسىنى ئىشلىتىش ۋە ئۆسۈش جەريانىنى ئۈزلۈكسىز ئەلالاشتۇرۇش ئارقىلىق، يۇقىرى سۈپەتلىك كۈچەيتىش چىپلىرى مۇۋەپپەقىيەتلىك ياسىلدى. فوتولۇمىنېسسېنسىيەنىڭ ئۆلچەش نەتىجىسى سىمۇلياتسىيە نەتىجىلىرى بىلەن پۈتۈنلەي ماس كېلىدۇ. ئىسسىقلىق يۈكىنى يېنىكلىتىش ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك يەتكۈزۈشنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ-ئالماس چىپ ئوراش جەريانى تېخىمۇ تەرەققىي قىلدۇرۇلدى.

چىپ ئورالمىسىنى تاماملىغاندىن كېيىن، بۇ گۇرۇپپا لازېرنىڭ ئىقتىدارىنى ئومۇميۈزلۈك باھالىدى. ئۈزلۈكسىز ئىشلەش ھالىتىدە، پومپا قۇۋۋىتى ياكى ئىسسىقلىق تارقىتىش تېمپېراتۇرىسىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق، نۇر چىقىرىش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى 960 nm دىن 1000 nm غىچە ماسلاشتۇرغىلى بولىدۇ. پومپا قۇۋۋىتى بەلگىلەنگەن دائىرىدە بولغاندا، لازېر يەنە قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدا خىزمەت قىلالايدۇ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئارىلىقى 39.4 nm غىچە بولىدۇ. بۇ ۋاقىتتا، ئەڭ يۇقىرى ئۈزلۈكسىز دولقۇن قۇۋۋىتى 3.8 W غا يېتىدۇ. بۇ ئارىلىقتا، لازېر دىفراكسىيە چېكىگە يېقىن ئاساسىي ھالەتتە ئىشلەيدۇ، نۇر سۈپىتى كوئېففىتسېنتى M² پەقەت 1.1، يورۇقلۇقى تەخمىنەن 310 MW/cm²sr غا يېتىدۇ. بۇ گۇرۇپپا يەنە لازېرنىڭ يېرىم ئۈزلۈكسىز دولقۇن ئىقتىدارى ئۈستىدە تەتقىقات ئېلىپ باردى.لازېرقوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ سىنخرونلىشىشىنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن، LiB₃O₅ سىزىقسىز ئوپتىكىلىق كىرىستالنى رېزونانس بوشلۇقىغا كىرگۈزۈش ئارقىلىق يىغىندى چاستوتا سىگنالى مۇۋەپپەقىيەتلىك كۆزىتىلدى.

بۇ ئەقىللىق چىپ لايىھىسى ئارقىلىق، كۋانت قۇدۇقى كۈچىيىش سۈزگۈچ ۋە مىكرو بوشلۇق سۈزگۈچنىڭ ئورگانىك بىرىكمىسى قولغا كەلتۈرۈلۈپ، قوش رەڭلىك لازېر مەنبەسىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن لايىھە ئاساسى سېلىندى. ئىقتىدار كۆرسەتكۈچلىرى جەھەتتە، بۇ بىر چىپلىق قوش رەڭلىك لازېر يۇقىرى يورۇقلۇق، يۇقىرى ئەۋرىشىملىك ​​ۋە ئېنىق كوئاكسىيال نۇر چىقىرىش ئىقتىدارىغا ئېرىشىدۇ. ئۇنىڭ يورۇقلۇقى ھازىرقى بىر چىپلىق قوش رەڭلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ساھەسىدە خەلقئارادا ئالدىنقى قاتاردا تۇرىدۇ. ئەمەلىي قوللىنىش جەھەتتە، بۇ نەتىجە يۇقىرى يورۇقلۇق ۋە قوش رەڭلىك خۇسۇسىيەتلىرىدىن پايدىلىنىش ئارقىلىق مۇرەككەپ مۇھىتتا كۆپ رەڭلىك لىدارنىڭ بايقاش توغرىلىقى ۋە توسقۇنلۇققا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى ئۈنۈملۈك ئاشۇرۇشى مۆلچەرلەنمەكتە. ئوپتىكىلىق چاستوتا تاراقى ساھەسىدە، ئۇنىڭ مۇقىم قوش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى چىقىرىش ئىقتىدارى ئېنىق سپېكتر ئۆلچەش ۋە يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى ئوپتىكىلىق سېزىش قاتارلىق قوللىنىشچان پروگراممىلارغا مۇھىم قوللاش بىلەن تەمىنلىيەلەيدۇ.