O le asō, o le a matou faʻalauiloaina se laser "monochromatic" i le tulaga sili ona maualuga - o le laser vaapiapi. O lona tulaʻi mai e faʻatumuina ai avanoa i le tele o vaega faʻaoga o le laser, ma i tausaga talu ai nei ua faʻaaogaina lautele i le iloa o galu kalave, liDAR, distributed sensing, high-speed coherent optical communication ma isi vaega, o se "misiona" e le mafai ona faʻamaeʻaina naʻo le faʻaleleia atili o le malosiaga o le laser.
O le ā le laser vaapiapi o le laina (narrow linewidth laser)?
O le faaupuga "lautele o laina" e faasino i le lautele o laina fa'a-spectral o le laser i le vaega o le frequency, lea e masani ona fuaina i le lautele atoa o le afa-tumutumu o le spectrum (FWHM). O le lautele o le laina e a'afia tele lava i le fa'asalalauina fa'afuase'i o atoms po'o ions fa'aosofia, pisa o le vaega, gatete fa'amekanika o le resonator, jitter o le vevela ma isi mea mai fafo. O le la'ititi o le tau o le lautele o le laina, o le maualuga foi lea o le mama o le spectrum, o lona uiga, o le lelei foi lea o le monochromaticity o le laser. O lasers e iai ia uiga e masani ona la'ititi lava le pisa o le vaega po'o le frequency ma e la'ititi lava le pisa o le malosi fa'atatau. I le taimi lava e tasi, o le la'ititi o le tau o le lautele linear o le laser, o le malosi foi lea o le coherence tutusa, lea e fa'aalia o se umi tele o le coherence.
Fa'atinoina ma le fa'aogaina o le laser vaapiapi
Ona o le fa'atapula'aina e le laina lautele o le gaioi o le mea galue o le laser, e toetoe lava a le mafai ona iloa sa'o le galuega a le laser laina lautele vaapiapi e ala i le fa'alagolago i le oscillator masani lava. Ina ia iloa le fa'agaioiga o le laser laina lautele vaapiapi, e masani lava ona mana'omia le fa'aogaina o faamama, grating ma isi masini e fa'atapula'a pe filifili ai le modulus longitudinal i le gain spectrum, fa'ateleina le eseesega o le gaioi mama i le va o auala longitudinal, ina ia i ai ni nai pe na'o le tasi le longitudinal mode oscillation i le laser resonator. I lenei faiga, e masani ona mana'omia le puleaina o le a'afiaga o le pisa i le laser output, ma fa'aitiitia le fa'alauteleina o laina spectral e mafua mai i le gatete ma suiga o le vevela o le siosiomaga i fafo; I le taimi lava e tasi, e mafai fo'i ona tu'ufa'atasia ma le au'ili'iliga o le phase po'o le frequency pisa spectral density e malamalama ai i le puna o le pisa ma fa'aleleia le mamanu o le laser, ina ia maua ai le galuega mautu o le laser laina lautele vaapiapi.
Se'i o tatou tilotilo i le fa'atinoina o le fa'agaioiga vaapiapi o le lautele o laina (linewidth) o ni vaega eseese o leisa.
O leisa semiconductor e iai ona tulaga lelei o le laʻititi, maualuga le lelei, umi le ola ma faʻamanuiaga tau tamaoaiga.
O le Fabry-Perot (FP) optical resonator e faʻaaogaina i mea masanilasers semiconductore masani ona oscillates i le tele-longitudinal mode, ma o le lautele o le laina output e lautele tele, o lea e tatau ai ona faateleina le optical feedback e maua ai le output o le lautele o le laina vaapiapi.
O le Distributed feedback (DFB) ma le Distributed Bragg reflection (DBR) o ni laser semiconductor optical feedback masani i totonu. Ona o le laʻititi o le grating pitch ma le lelei o le wavelength selectivity, e faigofie ona ausia le laina laina vaapiapi mautu e tasi le taimi. O le eseesega autu i le va o fausaga e lua o le tulaga o le grating: o le fausaga DFB e masani ona tufatufa atu le fausaga faavaitaimi o le Bragg grating i totonu o le resonator, ma o le resonator o le DBR e masani ona aofia ai le fausaga o le reflection grating ma le vaega o le gain ua tuufaatasia i totonu o le pito i tua. E le gata i lea, o lasers DFB e faʻaaogaina gratings ua faʻapipiʻiina ma le maualalo o le refractive index contrast ma le maualalo o le reflectivity. O lasers DBR e faʻaaogaina gratings luga ma le maualuga o le refractive index contrast ma le maualuga o le reflectivity. O fausaga uma e lua e iai se lautele tele o le free spectral range ma e mafai ona faia le wavelength tuning e aunoa ma le mode jump i le va o ni nai nanometers, lea e lautele atu ai le tuning range o le DBR laser nai lo leLeisa DFB. E le gata i lea, o le tekinolosi opitika o le external cavity feedback, lea e faʻaaogaina ai elemene opitika mai fafo e toe faʻafoʻi atu ai le malamalama e alu ese mai le semiconductor laser chip ma filifili le televave, e mafai foi ona faʻatinoina le faʻagaioiga vaapiapi o le semiconductor laser.
(2) Leisa alava
O leisa alava e maualuga le lelei o le liua o pamu, lelei le lelei o le ave ma maualuga le lelei o le faʻapipiʻiina, o autu ia o suʻesuʻega vevela i le matata o le leisa. I le vaitaimi o faʻamatalaga, e lelei le fetaui o le leisa alava ma faiga fesoʻotaʻiga alava o loʻo iai nei i le maketi. O le leisa alava e tasi le taimi faʻatasi ai ma le lelei o le lautele o laina vaapiapi, maualalo le pisa ma lelei le felagolagomaʻi ua avea ma se tasi o itu taua o lona atinaʻeina.
O le fa'agaioiga o le faiga umi e tasi o le fatu lea o le laser alava ina ia maua ai le laina lautele vaapiapi, e masani lava ona vaevaeina le laser alava taimi e tasi i le ituaiga DFB, ituaiga DBR ma le ituaiga mama e tusa ai ma le fausaga o le resonator. I totonu o ia mea, o le mataupu faavae o le galue o le laser alava taimi e tasi o le DFB ma le DBR e tutusa ma le laser semiconductor DFB ma le DBR.
E pei ona faʻaalia i le Ata 1, o le DFB fiber laser e tusia ai le Bragg grating tufatufaina i totonu o le fiber. Talu ai ona o le galu galue o le oscillator e aʻafia e le vaitaimi o le fiber, e mafai ona filifilia le longitudinal mode e ala i le distributed feedback o le grating. O le laser resonator o le DBR laser e masani ona fausia e se paga o fiber Bragg gratings, ma o le longitudinal mode e tasi e filifilia tele e le vaapiapi ma le fiber Bragg gratings maualalo le reflectivity. Peitaʻi, ona o lona resonator umi, fausaga faigata ma le leai o se faiga lelei o le iloa o le tele o taimi, o le mama e foliga i le mode hopping, ma e faigata ona galue mautu i le longitudinal mode tumau mo se taimi umi.
Ata 1, Fausaga laina masani e lua o le taimi e tasilasers alava
Taimi na lafoina ai: 27-Nov-2023