ថ្ងៃនេះ យើងនឹងណែនាំឡាស៊ែរ "monochromatic" ទៅជាឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត។ ការកើតឡើងរបស់វាបំពេញចន្លោះនៅក្នុងវិស័យកម្មវិធីជាច្រើននៃឡាស៊ែរ ហើយក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការចាប់រលកទំនាញ លីដា អេអេអេ ការចាប់សញ្ញាចែកចាយ ការទំនាក់ទំនងអុបទិកដែលមានល្បឿនលឿន និងវាលផ្សេងទៀត ដែលជា "បេសកកម្ម" ដែលមិនអាចត្រូវបាន បានបញ្ចប់ដោយការកែលម្អថាមពលឡាស៊ែរប៉ុណ្ណោះ។
តើឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតគឺជាអ្វី?
ពាក្យ "ទទឹងបន្ទាត់" សំដៅលើទទឹងបន្ទាត់វិសាលគមនៃឡាស៊ែរនៅក្នុងដែនប្រេកង់ ដែលជាធម្មតាត្រូវបានគណនាក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃទទឹងពាក់កណ្តាលកំពូលនៃវិសាលគម (FWHM) ។ ទទឹងបន្ទាត់ត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ជាចម្បងដោយវិទ្យុសកម្មឯកឯងនៃអាតូមរំភើបឬអ៊ីយ៉ុង, សំលេងរំខានដំណាក់កាល, រំញ័រមេកានិចនៃ resonator, សីតុណ្ហភាព jitter និងកត្តាខាងក្រៅផ្សេងទៀត។ តម្លៃនៃទទឹងបន្ទាត់កាន់តែតូច ភាពបរិសុទ្ធនៃវិសាលគមកាន់តែខ្ពស់ នោះគឺភាពឯកតានៃឡាស៊ែរកាន់តែល្អ។ ឡាស៊ែរដែលមានលក្ខណៈបែបនេះជាធម្មតាមានកម្រិតសំឡេងរំខាន ឬប្រេកង់តិចតួចបំផុត និងសំឡេងរំខានកម្រិតអាំងតង់ស៊ីតេតិចតួចបំផុត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ តម្លៃទទឹងលីនេអ៊ែរតូចជាងនៃឡាស៊ែរ ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាកាន់តែខ្លាំង ដែលត្រូវបានបង្ហាញថាជាប្រវែងរួមដ៏វែងបំផុត។
ការសម្រេចបាន និងការអនុវត្តឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត
កំណត់ដោយភាពស៊ីសង្វាក់បន្ទាត់នៃការកើនឡើងនៃសារធាតុធ្វើការរបស់ឡាស៊ែរ វាស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការដឹងដោយផ្ទាល់នូវលទ្ធផលនៃឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតដោយពឹងផ្អែកលើលំយោលបែបប្រពៃណីដោយខ្លួនវាផ្ទាល់។ ដើម្បីដឹងពីប្រតិបត្តិការនៃឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត ជាធម្មតាចាំបាច់ត្រូវប្រើតម្រង ក្រឡា និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតដើម្បីកំណត់ ឬជ្រើសរើសម៉ូឌុលបណ្តោយក្នុងវិសាលគមទទួលបាន បង្កើនភាពខុសគ្នានៃការទទួលបានសុទ្ធរវាងរបៀបបណ្តោយ ដូច្នេះមាន លំយោលតាមបណ្តោយតិច ឬសូម្បីតែមួយក្នុងម៉ាស៊ីនរំញ័រឡាស៊ែរ។ នៅក្នុងដំណើរការនេះ ជាញឹកញាប់វាចាំបាច់ដើម្បីគ្រប់គ្រងឥទ្ធិពលនៃសំលេងរំខាននៅលើលទ្ធផលឡាស៊ែរ និងកាត់បន្ថយការពង្រីកខ្សែវិសាលគមដែលបណ្តាលមកពីការរំញ័រ និងការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៃបរិយាកាសខាងក្រៅ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាក៏អាចត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងការវិភាគនៃដំណាក់កាល ឬប្រេកង់នៃដង់ស៊ីតេនៃសំលេងរំខាន ដើម្បីស្វែងយល់ពីប្រភពនៃសំលេងរំខាន និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការរចនាឡាស៊ែរ ដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលដែលមានស្ថេរភាពនៃឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត។
សូមក្រឡេកមើលការសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការជួរទទឹងតូចចង្អៀតនៃប្រភេទផ្សេងគ្នាជាច្រើននៃឡាស៊ែរ។
ឡាស៊ែរ Semiconductor មានគុណសម្បត្តិនៃទំហំតូច ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ អាយុវែង និងអត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច។
ឧបករណ៍បំពងសម្លេងអុបទិក Fabry-Perot (FP) ដែលប្រើជាប្រពៃណីឡាស៊ែរ semiconductorជាទូទៅយោលក្នុងរបៀបពហុបណ្តោយ ហើយទទឹងបន្ទាត់ទិន្នផលគឺធំទូលាយគួរសម ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវបង្កើនមតិកែលម្អអុបទិក ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលនៃទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត។
មតិត្រឡប់ដែលបានចែកចាយ (DFB) និងការឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg ចែកចាយ (DBR) គឺជាឡាស៊ែរ semiconductor មតិត្រឡប់អុបទិកខាងក្នុងធម្មតា។ ដោយសារតែទីលានតូចចង្អៀត និងការជ្រើសប្រវែងរលកល្អ វាងាយស្រួលក្នុងការសម្រេចបាននូវទិន្នផលបន្ទាត់តូចចង្អៀតដែលមានប្រេកង់តែមួយ។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងរចនាសម្ព័ន្ធទាំងពីរគឺទីតាំងនៃ grating: រចនាសម្ព័ន្ធ DFB ជាធម្មតាចែកចាយរចនាសម្ព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Bragg grating នៅទូទាំង resonator ហើយ resonator នៃ DBR ជាធម្មតាត្រូវបានផ្សំឡើងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ grating ឆ្លុះបញ្ចាំង និងតំបន់ទទួលបានបញ្ចូលទៅក្នុង ផ្ទៃចុង។ លើសពីនេះទៀត ឡាស៊ែរ DFB ប្រើ gratings បង្កប់ជាមួយនឹងកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប និងការឆ្លុះបញ្ចាំងទាប។ ឡាស៊ែរ DBR ប្រើក្រឡាផ្ទៃជាមួយនឹងកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ និងការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់។ រចនាសម្ព័នទាំងពីរមានជួរវិសាលគមសេរីធំ ហើយអាចអនុវត្តការលៃតម្រូវរលកចម្ងាយដោយមិនលោតរបៀបក្នុងជួរប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រ ដែលឡាស៊ែរ DBR មានជួរលៃតម្រូវធំទូលាយជាងឡាស៊ែរ DFB. លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យាមតិត្រឡប់អុបទិកបែហោងធ្មែញខាងក្រៅ ដែលប្រើធាតុអុបទិកខាងក្រៅដើម្បីផ្តល់មតិត្រឡប់ពីពន្លឺចេញនៃបន្ទះឈីបឡាស៊ែរ semiconductor និងជ្រើសរើសប្រេកង់ ក៏អាចដឹងពីប្រតិបត្តិការខ្សែបន្ទាត់តូចចង្អៀតនៃឡាស៊ែរ semiconductor ផងដែរ។
(2) ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ
ឡាស៊ែរជាតិសរសៃមានប្រសិទ្ធភាពបំប្លែងស្នប់ខ្ពស់ គុណភាពធ្នឹមល្អ និងប្រសិទ្ធភាពភ្ជាប់ខ្ពស់ ដែលជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវក្តៅក្នុងវិស័យឡាស៊ែរ។ នៅក្នុងបរិបទនៃយុគសម័យព័ត៌មាន ឡាស៊ែរជាតិសរសៃមានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកបច្ចុប្បន្ននៅលើទីផ្សារ។ ឡាស៊ែរជាតិសរសៃប្រេកង់តែមួយជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិនៃទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត សំលេងរំខានទាប និងការស៊ីសង្វាក់គ្នាល្អបានក្លាយជាទិសដៅសំខាន់មួយនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់វា។
ប្រតិបត្តិការរបៀបបណ្តោយតែមួយគឺជាស្នូលនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត ជាធម្មតាយោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃ resonator នៃឡាស៊ែរសរសៃប្រេកង់តែមួយអាចបែងចែកទៅជាប្រភេទ DFB ប្រភេទ DBR និងប្រភេទចិញ្ចៀន។ ក្នុងចំណោមនោះ គោលការណ៍ការងាររបស់ DFB និង DBR single-frequency fiber lasers គឺស្រដៀងទៅនឹង DFB និង DBR semiconductor lasers។
ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ DFB គឺដើម្បីសរសេរការចែកចាយ Bragg grating ចូលទៅក្នុងសរសៃ។ ដោយសាររលកនៃលំយោលត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយរយៈពេលសរសៃ នោះទម្រង់បណ្តោយអាចត្រូវបានជ្រើសរើសតាមរយៈមតិចែកចាយរបស់ក្រឡា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៃឡាស៊ែរ DBR ជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសរសៃ Bragg មួយគូ ហើយរបៀបបណ្តោយតែមួយត្រូវបានជ្រើសរើសជាចម្បងដោយក្រុមតន្រ្តីតូចចង្អៀត និងសរសៃ Bragg gratings ទាប។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែឧបករណ៍បំពងសំឡេងដ៏វែងរបស់វា រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ និងកង្វះយន្តការរើសអើងប្រេកង់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាព បែហោងធ្មែញរាងជារង្វង់ងាយនឹងលោតឡើង ហើយពិបាកក្នុងការដំណើរការប្រកបដោយស្ថេរភាពក្នុងទម្រង់បណ្តោយថេរក្នុងរយៈពេលយូរ។
រូបភាពទី 1 រចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរធម្មតាពីរនៃប្រេកង់តែមួយឡាស៊ែរជាតិសរសៃ
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២៣