បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរទំហំតូចចង្អៀត ផ្នែកទីពីរ
នៅឆ្នាំ 1960 ឡាស៊ែរត្បូងទទឹមដំបូងបង្អស់របស់ពិភពលោកគឺជាឡាស៊ែររដ្ឋរឹង ដែលកំណត់លក្ខណៈដោយថាមពលទិន្នផលខ្ពស់ និងការគ្របដណ្ដប់លើប្រវែងរលកកាន់តែធំ។ រចនាសម្ព័នលំហតែមួយគត់នៃឡាស៊ែររដ្ឋរឹង ធ្វើឱ្យវាកាន់តែមានភាពបត់បែនក្នុងការរចនានៃទិន្នផលបន្ទាត់តូចចង្អៀត។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលត្រូវបានអនុវត្តរួមមានវិធីសាស្ត្របែហោងធ្មែញខ្លី វិធីសាស្ត្របែហោងធ្មែញមួយផ្លូវ វិធីសាស្ត្រស្តង់ដារ intracavity វិធីសាស្ត្របែហោងធ្មែញរបៀបប៉ោលរមួល វិធីសាស្ត្រប្រោសប្រភាគកម្រិតសំឡេង និងវិធីសាស្ត្រចាក់គ្រាប់ពូជ។
រូបភាពទី 7 បង្ហាញពីរចនាសម្ព័ននៃឡាស៊ែរសភាពរឹងតែមួយទម្រង់បណ្តោយធម្មតា។
រូបភាពទី 7(a) បង្ហាញពីគោលការណ៍ការងារនៃការជ្រើសរើសរបៀបបណ្តោយតែមួយដោយផ្អែកលើស្តង់ដារ FP ក្នុងបែហោងធ្មែញ ពោលគឺវិសាលគមបញ្ជូនខ្សែទទឹងតូចចង្អៀតនៃស្តង់ដារត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីបង្កើនការបាត់បង់របៀបបណ្តោយផ្សេងទៀត ដូច្នេះរបៀបបណ្តោយផ្សេងទៀត ត្រូវបានច្រោះចេញនៅក្នុងដំណើរការប្រកួតប្រជែងរបៀបដោយសារតែការបញ្ជូនតូចរបស់ពួកគេ ដូច្នេះដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការរបៀបបណ្តោយតែមួយ។ លើសពីនេះ ជួរជាក់លាក់នៃទិន្នផលការលៃតម្រូវប្រវែងរលកអាចទទួលបានដោយការគ្រប់គ្រងមុំ និងសីតុណ្ហភាពនៃស្តង់ដារ FP និងការផ្លាស់ប្តូរចន្លោះពេលទម្រង់បណ្តោយ។ រូបភព។ 7(b) និង (c) បង្ហាញឧបករណ៍លំយោលនៃរង្វង់មិនមែនplanar (NPRO) និងវិធីសាស្ត្របែហោងធ្មែញរបៀបប៉ោលដែលប្រើដើម្បីទទួលលទ្ធផលនៃទម្រង់បណ្តោយតែមួយ។ គោលការណ៍ការងារគឺធ្វើឱ្យធ្នឹមបន្តសាយភាយក្នុងទិសដៅតែមួយនៅក្នុង resonator លុបបំបាត់ការចែកចាយចន្លោះមិនស្មើគ្នានៃចំនួនភាគល្អិតបញ្ច្រាសនៅក្នុងបែហោងធ្មែញរលកធម្មតា ហើយដូច្នេះជៀសវាងឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលដុតរន្ធលំហរ ដើម្បីសម្រេចបាននូវ លទ្ធផលទម្រង់បណ្តោយតែមួយ។ គោលការណ៍នៃការជ្រើសរើសរបៀប Bragg grating (VBG) ភាគច្រើនគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឡាស៊ែរ semiconductor និង fiber wide line-width lasers ដែលបានរៀបរាប់ពីមុន នោះគឺដោយប្រើ VBG ជាធាតុតម្រង ដោយផ្អែកលើការជ្រើសរើសវិសាលគមដ៏ល្អ និងការជ្រើសរើសមុំ លំយោល។ យោលនៅរលក ឬក្រុមតន្រ្តីជាក់លាក់មួយ ដើម្បីសម្រេចបាននូវតួនាទីនៃការជ្រើសរើសទម្រង់បណ្តោយ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7(ឃ)។
ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វិធីសាស្ត្រជ្រើសរើសទម្រង់បណ្តោយជាច្រើនអាចត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាតាមតម្រូវការដើម្បីកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការជ្រើសរើសទម្រង់បណ្តោយ បង្រួមជួរបន្ទាត់បន្ថែម ឬបង្កើនអាំងតង់ស៊ីតេនៃការប្រកួតប្រជែងដោយណែនាំការបំប្លែងប្រេកង់មិនលីនេអ៊ែរ និងមធ្យោបាយផ្សេងទៀត និងពង្រីករលកលទ្ធផលនៃ ឡាស៊ែរ ខណៈពេលដែលដំណើរការក្នុងជួរទទឹងតូចចង្អៀត ដែលពិបាកធ្វើឡាស៊ែរ semiconductorនិងឡាស៊ែរជាតិសរសៃ.
(4) ឡាស៊ែរ Brillouin
ឡាស៊ែរ Brillouin ត្រូវបានផ្អែកលើឥទ្ធិពល Brillouin scattering (SBS) ដែលត្រូវបានជំរុញ ដើម្បីទទួលបានសំលេងរំខានទាប បច្ចេកវិទ្យាទិន្នផលបន្ទាត់តូចចង្អៀត គោលការណ៍របស់វាគឺតាមរយៈ photon និងអន្តរកម្មផ្នែកសូរស័ព្ទខាងក្នុងដើម្បីបង្កើតការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់ជាក់លាក់នៃ Stokes photons ហើយត្រូវបានពង្រីកជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុង ទទួលបានកម្រិតបញ្ជូន។
រូបភាពទី 8 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមកម្រិតនៃការបំប្លែង SBS និងរចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃឡាស៊ែរ Brillouin ។
ដោយសារតែប្រេកង់រំញ័រទាបនៃវាលសូរស័ព្ទ ការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់ Brillouin នៃសម្ភារៈជាធម្មតាមានត្រឹមតែ 0.1-2 cm-1 ដូច្នេះជាមួយនឹងឡាស៊ែរ 1064 nm ជាពន្លឺបូម រលក Stokes ដែលបង្កើតបានច្រើនតែប្រហែល 1064.01 nm ប៉ុន្តែ នេះក៏មានន័យថាប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងកង់ទិចរបស់វាខ្ពស់ខ្លាំង (រហូតដល់ 99.99% តាមទ្រឹស្តី)។ លើសពីនេះទៀតដោយសារតែ Brillouin ទទួលបាន linewidth នៃឧបករណ៍ផ្ទុកគឺជាធម្មតាតែនៃលំដាប់នៃ MHZ-ghz (ការទទួលបាន Brillouin បន្ទាត់ទទឹងនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយរឹងមួយចំនួនគឺត្រឹមតែប្រហែល 10 MHz) វាឆ្ងាយជាងការទទួលបាន linewidth នៃសារធាតុធ្វើការឡាស៊ែរ។ នៃលំដាប់នៃ 100 GHz ដូច្នេះ Stokes រំភើបនៅក្នុង Brillouin ឡាស៊ែរអាចបង្ហាញបាតុភូតបង្រួមវិសាលគមជាក់ស្តែងបន្ទាប់ពីការពង្រីកច្រើននៅក្នុងបែហោងធ្មែញហើយទទឹងបន្ទាត់ទិន្នផលរបស់វាគឺមានលំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រតូចចង្អៀតជាងទទឹងបន្ទាត់បូម។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឡាស៊ែរ Brillouin បានក្លាយជាចំណុចក្តៅនៃការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងវិស័យ photonics ហើយមានរបាយការណ៍ជាច្រើនអំពីលំដាប់ Hz និង sub-Hz នៃទិន្នផលបន្ទាត់ចង្អៀតបំផុត។
ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះឧបករណ៍ Brillouin ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធរលកបានលេចឡើងនៅក្នុងវិស័យមីក្រូហ្វូនិកនិងកំពុងអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងទិសដៅនៃ miniaturization សមាហរណកម្មខ្ពស់ និងដំណោះស្រាយខ្ពស់ជាងនេះ។ លើសពីនេះ ឡាស៊ែរ Brillouin ដែលកំពុងដំណើរការក្នុងលំហ ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់ថ្មី ដូចជាពេជ្រក៏បានចូលទៅក្នុងចក្ខុវិស័យរបស់មនុស្សក្នុងរយៈពេល 2 ឆ្នាំចុងក្រោយនេះ របកគំហើញថ្មីរបស់វានៅក្នុងថាមពលនៃរចនាសម្ព័ន្ធរលក និងខ្សែរបិទ SBS ដែលជាថាមពលនៃឡាស៊ែរ Brillouin ដល់ 10 W រ៉ិចទ័រ ដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ពង្រីកកម្មវិធីរបស់វា។
ប្រសព្វទូទៅ
ជាមួយនឹងការរុករកជាបន្តបន្ទាប់នៃចំណេះដឹងដ៏ទំនើប ឡាស៊ែរដែលមានទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតបានក្លាយទៅជាឧបករណ៍ដែលមិនអាចខ្វះបានក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រជាមួយនឹងដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេ ដូចជាឡាស៊ែរ interferometer LIGO សម្រាប់ការរកឃើញរលកទំនាញ ដែលប្រើខ្សែបន្ទាត់តូចចង្អៀតដែលមានប្រេកង់តែមួយ។ឡាស៊ែរជាមួយនឹងរលកចម្ងាយ 1064 nm ជាប្រភពគ្រាប់ពូជ ហើយទទឹងបន្ទាត់នៃពន្លឺគ្រាប់ពូជគឺស្ថិតនៅក្នុងរង្វង់ 5 kHz ។ លើសពីនេះ ឡាស៊ែរទទឹងតូចចង្អៀតដែលមានរលកប្រវែងអាចបត់បែនបាន និងគ្មានរបៀបលោតក៏បង្ហាញពីសក្តានុពលកម្មវិធីដ៏អស្ចារ្យផងដែរ ជាពិសេសនៅក្នុងការទំនាក់ទំនងដែលជាប់គ្នា ដែលអាចបំពេញបានយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះនូវតម្រូវការនៃការគុណបែងចែករលក (WDM) ឬការពហុគុណបែងចែកប្រេកង់ (FDM) សម្រាប់រលក (ឬប្រេកង់។ ) ភាពអាចបត់បែនបាន ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងក្លាយជាឧបករណ៍ស្នូលនៃបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងចល័តជំនាន់ក្រោយ។
នៅពេលអនាគត ការច្នៃប្រឌិតថ្មីនៃសម្ភារៈឡាស៊ែរ និងបច្ចេកវិទ្យាកែច្នៃនឹងលើកកម្ពស់បន្ថែមទៀតនូវការបង្រួមនៃបន្ទាត់ឡាស៊ែរ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពប្រេកង់ ការពង្រីកជួររលក និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃថាមពល ត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការរុករករបស់មនុស្សនៃពិភពលោកដែលមិនស្គាល់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៩ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២៣