Trend vývojelaser s úzkou šířkou čáry
Vývoj režimu laserové zpětné vazby v úzkopásmovém laseru je vývojem struktury laserové rezonanční dutiny. Níže si představíme různé konfigurace technologií úzkopásmových laserů v pořadí, v jakém se vyvíjely laserové rezonátory.
1. Konfigurace s jednou hlavní dutinou. Tento typ laseru lze rozdělit na lineární dutinu (klasická konfigurace, jednoduchá a efektivní struktura) a prstencovou dutinu (překonávání prostorového vypalování děr a využití pole postupné vlny). Neplanární prstencový rezonátor (NPRO) je konkrétně zmíněn v prstencovém rezonátoru, což je speciální a vysoce stabilní pole postupné vlny.laserZ hlediska délky dutiny ji lze rozdělit na krátké dutiny (snadno implementovatelné SLM s jedním podélným módem, ale s velkou vnitřní šířkou čáry a vysokým šumem) a dlouhé dutiny (inherentněúzká šířka čáryale implementace SLM provozu je technicky obtížná).
2. Konfigurace zpětné vazby s jednou externí dutinou. Tato konfigurace je navržena pro řešení problémů krátké doby interakce fotonů a obtížné eliminace spontánní emise v jedné hlavní dutině filtrováním a zpětným vedením fotonů přes externí dutinu za účelem zhuštění šířky čáry. Mezi rané klasické struktury patřily externí dutiny typu Littrow a Littman Metcalf využívající mřížky. Technická obtížnost této konfigurace spočívá ve fázovém přizpůsobení mezi hlavní dutinou a vnější dutinou.
3. Dvě integrované konfigurace hlavní dutiny založené na Braggových mřížkách:
DFB laserKonfigurace: Kombinací Braggovy struktury s aktivní oblastí a zavedením oblasti fázového posunu se dosahuje vyšší integrace, stability a praktičnosti a zlepšuje se vlnový drift DBR. Technická obtíž spočívá ve zpracování mřížky (jako je sekundární epitaxní RGF-DFB a metody povrchového leptání SG-DFB polovodičového DFB).
Konfigurace DBR laseru: nahrazuje tradiční zrcadla periodickými pasivními Braggovými strukturami, které mají filtrační vlastnosti a snadno se implementují pomocí SLM s krátkými dutinami. Podle zesilovacího média jej lze rozdělit na polovodičový DBR (s dobrou kompatibilitou s procesem) a vláknový DBR (spoléhající se na technologii zpracování vláken a dopování).
Aby se dále zkrátila šířka čáry hlavní dutiny s krátkou dutinou (například DFB/DBR), bude použita kompozitní struktura vnější dutiny. Tvar vnější dutiny se s rozvojem technologie vyvíjel:
Vnější dutina prostoru: rané hlavní formy, včetně mřížky (Littrow/Littman) a různých optických filtrů (například standardu FP).
Vnější dutina z optických vláken: při použití všech optických zařízení (jako jsou obvody z optických vláken, FBG, dutiny z optických vláken FP atd.) je integrace a schopnost odolávat rušení silnější.
Vnější dutina vlnovodu: Mikro nano zpracování založené na polovodičových materiálech, jako jsou Si a Si3N4, díky čemuž je systém kompaktnější a stabilnější.
Tento článek nakonec představuje konfiguraci optoelektronických oscilačních laserů, což je speciální forma zpětné vazby, jako je technologie stabilizace frekvence PDH. Použitím elektrické negativní zpětné vazby k uzamčení laserové frekvence na vysoce stabilní referenční zdroj lze dosáhnout extrémně vysoké frekvenční stability. Systém je však složitý, nákladný a flexibilita vlnových délek je omezená.
Čas zveřejnění: 14. dubna 2026