ថ្ងៃនេះ យើងនឹងណែនាំឡាស៊ែរ "ពណ៌តែមួយ" ទៅកាន់ឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតខ្លាំង។ ការលេចចេញរបស់វាបំពេញចន្លោះប្រហោងនៅក្នុងវិស័យអនុវត្តឡាស៊ែរជាច្រើន ហើយក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការរកឃើញរលកទំនាញ liDAR ការចាប់សញ្ញាចែកចាយ ការទំនាក់ទំនងអុបទិកដែលមានល្បឿនលឿន និងវិស័យផ្សេងៗទៀត ដែលជា "បេសកកម្ម" ដែលមិនអាចបញ្ចប់បានដោយការកែលម្អថាមពលឡាស៊ែរតែប៉ុណ្ណោះ។
តើឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតជាអ្វី?
ពាក្យថា "ទទឹងបន្ទាត់" សំដៅទៅលើទទឹងបន្ទាត់វិសាលគមនៃឡាស៊ែរនៅក្នុងដែនប្រេកង់ ដែលជាធម្មតាត្រូវបានវាស់វែងទាក់ទងនឹងទទឹងពេញពាក់កណ្តាលកំពូលនៃវិសាលគម (FWHM)។ ទទឹងបន្ទាត់ត្រូវបានប៉ះពាល់ជាចម្បងដោយវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯងនៃអាតូម ឬអ៊ីយ៉ុងដែលរំភើប សំឡេងរំខានដំណាក់កាល រំញ័រមេកានិចនៃឧបករណ៍រំញ័រ ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព និងកត្តាខាងក្រៅផ្សេងទៀត។ តម្លៃទទឹងបន្ទាត់កាន់តែតូច ភាពបរិសុទ្ធនៃវិសាលគមកាន់តែខ្ពស់ ពោលគឺភាពពណ៌តែមួយនៃឡាស៊ែរកាន់តែល្អ។ ឡាស៊ែរដែលមានលក្ខណៈបែបនេះជាធម្មតាមានសំឡេងរំខានដំណាក់កាល ឬប្រេកង់តិចតួចណាស់ និងសំឡេងរំខានអាំងតង់ស៊ីតេដែលទាក់ទងតិចតួចណាស់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ តម្លៃទទឹងលីនេអ៊ែរនៃឡាស៊ែរកាន់តែតូច ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដែលត្រូវគ្នាកាន់តែខ្លាំង ដែលត្រូវបានបង្ហាញជាប្រវែងស៊ីសង្វាក់គ្នាវែងខ្លាំង។
ការសម្រេចបាន និងការអនុវត្តឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត
ដោយសារមានកម្រិតនៃទទឹងបន្ទាត់ដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃសារធាតុធ្វើការរបស់ឡាស៊ែរ វាស្ទើរតែមិនអាចសម្រេចបាននូវទិន្នផលនៃឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតដោយផ្ទាល់ដោយពឹងផ្អែកលើឧបករណ៍រំញ័របែបប្រពៃណីខ្លួនឯង។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការនៃឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត ជាធម្មតាវាត្រូវប្រើតម្រង ក្រឡាចត្រង្គ និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតដើម្បីកំណត់ ឬជ្រើសរើសម៉ូឌុលបណ្តោយក្នុងវិសាលគមនៃការរំញ័រ បង្កើនភាពខុសគ្នានៃការរំញ័រសុទ្ធរវាងរបៀបបណ្តោយ ដូច្នេះមានលំយោលរបៀបបណ្តោយតិចតួច ឬសូម្បីតែតែមួយនៅក្នុងឧបករណ៍រំញ័រឡាស៊ែរ។ នៅក្នុងដំណើរការនេះ វាជារឿយៗចាំបាច់ក្នុងការគ្រប់គ្រងឥទ្ធិពលនៃសំឡេងរំខានលើទិន្នផលឡាស៊ែរ និងកាត់បន្ថយការរីករាលដាលនៃបន្ទាត់វិសាលគមដែលបណ្តាលមកពីការរំញ័រ និងការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៃបរិស្ថានខាងក្រៅ។ នៅពេលជាមួយគ្នានេះ វាក៏អាចត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងការវិភាគដង់ស៊ីតេវិសាលគមសំឡេងរំខានដំណាក់កាល ឬប្រេកង់ ដើម្បីយល់ពីប្រភពសំឡេងរំខាន និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរចនាឡាស៊ែរ ដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលដែលមានស្ថេរភាពនៃឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត។
ចូរយើងពិនិត្យមើលការសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតនៃប្រភេទឡាស៊ែរផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។
ឡាស៊ែរសេមីកុងដុកទ័រមានគុណសម្បត្តិនៃទំហំតូច ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ អាយុកាលប្រើប្រាស់បានយូរ និងអត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច។
ឧបករណ៍រំញ័រអុបទិក Fabry-Perot (FP) ដែលប្រើក្នុងប្រពៃណីឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រជាទូទៅវាញ័រក្នុងរបៀបពហុបណ្តោយ ហើយទទឹងបន្ទាត់ទិន្នផលគឺធំទូលាយណាស់ ដូច្នេះវាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនមតិប្រតិកម្មអុបទិកដើម្បីទទួលបានទិន្នផលនៃទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត។
មតិប្រតិកម្មចែកចាយ (DFB) និងការឆ្លុះបញ្ចាំងចែកចាយ Bragg (DBR) គឺជាឡាស៊ែរ semiconductor មតិប្រតិកម្មអុបទិកខាងក្នុងធម្មតាពីរ។ ដោយសារតែទីលានក្រឡាចត្រង្គតូច និងការជ្រើសរើសរលកពន្លឺល្អ វាងាយស្រួលក្នុងការសម្រេចបានទិន្នផលទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតប្រេកង់តែមួយដែលមានស្ថេរភាព។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងរចនាសម្ព័ន្ធទាំងពីរគឺទីតាំងនៃក្រឡាចត្រង្គ៖ រចនាសម្ព័ន្ធ DFB ជាធម្មតាចែកចាយរចនាសម្ព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃក្រឡាចត្រង្គ Bragg ពាសពេញឧបករណ៍បំពងសំឡេង ហើយឧបករណ៍បំពងសំឡេងនៃ DBR ជាធម្មតាត្រូវបានផ្សំឡើងពីរចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គឆ្លុះបញ្ចាំង និងតំបន់ទទួលបានដែលរួមបញ្ចូលទៅក្នុងផ្ទៃចុង។ លើសពីនេះ ឡាស៊ែរ DFB ប្រើក្រឡាចត្រង្គដែលបានបង្កប់ជាមួយនឹងកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប និងការឆ្លុះបញ្ចាំងទាប។ ឡាស៊ែរ DBR ប្រើក្រឡាចត្រង្គផ្ទៃជាមួយនឹងកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ និងការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងពីរមានជួរវិសាលគមសេរីធំ ហើយអាចអនុវត្តការលៃតម្រូវរលកពន្លឺដោយមិនចាំបាច់លោតរបៀបក្នុងជួរណាណូម៉ែត្រមួយចំនួន ដែលឡាស៊ែរ DBR មានជួរលៃតម្រូវធំជាង...ឡាស៊ែរ DFBលើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យាមតិប្រតិកម្មអុបទិកប្រហោងខាងក្រៅ ដែលប្រើធាតុអុបទិកខាងក្រៅដើម្បីមតិប្រតិកម្មពន្លឺចេញនៃបន្ទះឈីបឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ និងជ្រើសរើសប្រេកង់ ក៏អាចសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រផងដែរ។
(2) ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ
ឡាស៊ែរជាតិសរសៃមានប្រសិទ្ធភាពបំប្លែងស្នប់ខ្ពស់ គុណភាពធ្នឹមល្អ និងប្រសិទ្ធភាពភ្ជាប់ខ្ពស់ ដែលជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវដ៏ក្តៅគគុកនៅក្នុងវិស័យឡាស៊ែរ។ នៅក្នុងបរិបទនៃយុគសម័យព័ត៌មាន ឡាស៊ែរជាតិសរសៃមានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងជាតិសរសៃអុបទិកបច្ចុប្បន្ននៅលើទីផ្សារ។ ឡាស៊ែរជាតិសរសៃប្រេកង់តែមួយដែលមានគុណសម្បត្តិនៃទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត សំឡេងទាប និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាល្អ បានក្លាយជាទិសដៅសំខាន់មួយនៃការអភិវឌ្ឍរបស់វា។
ប្រតិបត្តិការរបៀបបណ្តោយតែមួយគឺជាស្នូលនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត ជាធម្មតាយោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃឧបករណ៍រំញ័រនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃប្រេកង់តែមួយអាចបែងចែកទៅជាប្រភេទ DFB ប្រភេទ DBR និងប្រភេទចិញ្ចៀន។ ក្នុងចំណោមនោះ គោលការណ៍ការងាររបស់ឡាស៊ែរជាតិសរសៃប្រេកង់តែមួយ DFB និង DBR គឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលចរន្ត DFB និង DBR។
ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ DFB គឺសរសេរក្រឡាចត្រង្គ Bragg ចែកចាយទៅក្នុងជាតិសរសៃ។ ដោយសារតែរលកពន្លឺការងាររបស់លំយោលត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយរយៈពេលជាតិសរសៃ របៀបបណ្តោយអាចត្រូវបានជ្រើសរើសតាមរយៈមតិប្រតិកម្មចែកចាយនៃក្រឡាចត្រង្គ។ ឧបករណ៍រំញ័រឡាស៊ែរនៃឡាស៊ែរ DBR ជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រឡាចត្រង្គ Bragg ជាតិសរសៃមួយគូ ហើយរបៀបបណ្តោយតែមួយត្រូវបានជ្រើសរើសជាចម្បងដោយក្រឡាចត្រង្គ Bragg ជាតិសរសៃដែលមានកម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត និងការឆ្លុះបញ្ចាំងទាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែឧបករណ៍រំញ័រវែងរបស់វា រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ និងកង្វះយន្តការបែងចែកប្រេកង់ដែលមានប្រសិទ្ធភាព ប្រហោងរាងជាចិញ្ចៀនងាយនឹងលោតរបៀប ហើយវាពិបាកក្នុងការធ្វើការប្រកបដោយស្ថេរភាពក្នុងរបៀបបណ្តោយថេរក្នុងរយៈពេលយូរ។
រូបភាពទី 1 រចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរធម្មតាពីរនៃប្រេកង់តែមួយឡាស៊ែរជាតិសរសៃ
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២៣