Trend razvoja laserja z ozko širino črte

Trend razvojalaser z ozko širino črte
Razvoj laserskega načina povratne zanke v ozkosirnem laserju je razvoj strukture laserske resonančne votline. Spodaj bomo predstavili različne konfiguracije ozkosirnih laserskih tehnologij po vrstnem redu razvoja laserskih resonatorjev.

1. Konfiguracija z eno glavno votlino. To vrsto laserja lahko razdelimo na linearno votlino (klasična konfiguracija, preprosta in učinkovita struktura) in obročasto votlino (premaganje prostorskega izgorevanja lukenj in uporaba polja potujočega valovanja). Pri obročnem resonatorju je posebej omenjen neravninski obročni resonator (NPRO), ki je posebno in zelo stabilno polje potujočega valovanja.laserZ vidika dolžine votline jo lahko razdelimo na kratke votline (enostavno izvedljive z enim vzdolžnim načinom SLM, vendar s široko intrinzično širino linije in visokim šumom) in dolge votline (inherentnoozka širina črte(vendar je izvajanje delovanja SLM tehnična težava).

2. Konfiguracija z zanko v eni sami zunanji votlini. Ta konfiguracija je predlagana za reševanje problemov kratkega časa interakcije fotonov in težavnega odpravljanja spontane emisije v eni sami glavni votlini s filtriranjem in vračanjem fotonov skozi zunanjo votlino za stiskanje širine črte. Zgodnje klasične strukture so vključevale zunanje votline tipa Littrow in Littman Metcalf, ki so uporabljale rešetke. Tehnična težava te konfiguracije je v faznem ujemanju med glavno votlino in zunanjo votlino.
3. Dve integrirani konfiguraciji glavne votline na osnovi Braggovih rešetk:

DFB laserkonfiguracija: Združevanje Braggove strukture z aktivnim območjem in uvedbo območja faznega premika zagotavlja večjo integracijo, stabilnost in praktičnost ter izboljša premik valovne dolžine DBR. Tehnična težava je v obdelavi rešetk (kot sta sekundarni epitaksialni RGF-DFB in metode površinskega jedkanja SG-DFB polprevodniškega DFB).
Konfiguracija DBR laserja: nadomešča tradicionalna zrcala s periodičnimi pasivnimi Braggovimi strukturami, ki imajo filtrirne lastnosti in jih je enostavno izvajati SLM s kratkimi votlinami. Glede na ojačanje medija ga lahko razdelimo na polprevodniški DBR (z dobro procesno združljivostjo) in vlakneni DBR (ki temelji na tehnologiji obdelave vlaken in dopiranja).

Za dodatno stiskanje širine črte kratke glavne votline (kot je DFB/DBR) bo uporabljena kompozitna struktura zunanje votline. Oblika zunanje votline se je razvila z razvojem tehnologije:
Zunanja votlina v prostoru: zgodnje glavne oblike, vključno z rešetko (Littrow/Littman) in različnimi optičnimi filtri (kot je standard FP).
Zunanja votlina iz optičnih vlaken: pri uporabi vseh optičnih naprav (kot so optična vezja, FBG, votline iz optičnih vlaken FP itd.) sta integracija in sposobnost preprečevanja motenj močnejši.
Zunanja votlina valovoda: Mikro nano obdelava na osnovi polprevodniških materialov, kot sta Si in Si3N4, zaradi česar je sistem bolj kompakten in stabilen.

Nazadnje ta članek predstavlja konfiguracijo optoelektronskih oscilacijskih laserjev, ki so posebna oblika povratne zanke, kot je tehnologija stabilizacije frekvence PDH. Z uporabo električne negativne povratne zanke za zaklepanje laserske frekvence na zelo stabilen referenčni vir je mogoče doseči izjemno visoko frekvenčno stabilnost. Vendar je sistem zapleten, drag in prilagodljivost valovnih dolžin je omejena.


Čas objave: 14. april 2026