A tendencia de desenvolvemento do láser de ancho de liña estreito

A tendencia de desenvolvemento deláser de ancho de liña estreito
A evolución do modo de retroalimentación láser en láseres de ancho de liña estreito é a evolución da estrutura da cavidade resonante do láser. A continuación, presentaremos varias configuracións de tecnoloxías láser de ancho de liña estreito na orde de evolución dos resonadores láser.

1. Configuración dunha soa cavidade principal. Este tipo de láser pódese dividir en cavidade lineal (configuración clásica, estrutura simple e eficiente) e cavidade anular (que supera a queima de buratos espaciais e utiliza un campo de onda viaxante). O resonador de anel non planar (NPRO) menciónase especificamente no resonador de anel, que é un campo de onda viaxante especial e moi estable.láserDesde a perspectiva da lonxitude da cavidade, pódese dividir en cavidades curtas (SLM de modo lonxitudinal único fácil de implementar, pero con ancho de liña intrínseco amplo e alto ruído) e cavidades longas (inherentementeancho de liña estreito, pero a implementación da operación SLM supón unha dificultade técnica).

2. Configuración de retroalimentación dunha soa cavidade externa. Esta configuración propúxose para resolver os problemas do curto tempo de interacción fotónica e a difícil eliminación da emisión espontánea nunha soa cavidade principal, filtrando e retroalimentando fotóns a través dunha cavidade externa para comprimir o ancho de liña. As primeiras estruturas clásicas incluían cavidades externas de tipo Littrow e Littman Metcalf que utilizaban redes de difracción. A dificultade técnica desta configuración reside na coincidencia de fase entre a cavidade principal e a cavidade externa.
3. Dúas configuracións integradas da cavidade principal baseadas en redes de Bragg:

láser DFBconfiguración: Ao combinar a estrutura de Bragg coa rexión activa e introducir a rexión de cambio de fase, ten unha maior integración, estabilidade e practicidade, e mellora a deriva de lonxitude de onda do DBR. A dificultade técnica reside no procesamento de grella (como os métodos RGF-DFB epitaxial secundario e de gravado superficial SG-DFB de DFB semicondutor).
Configuración do láser DBR: substitúe os espellos tradicionais por estruturas de Bragg pasivas periódicas, que teñen características de filtrado e son fáciles de implementar SLM con cavidades curtas. Segundo o medio de ganancia, pódese dividir en DBR de semicondutores (con boa compatibilidade de procesos) e DBR de fibra (baseado na tecnoloxía de procesamento e dopado de fibra).

Para comprimir aínda máis o ancho de liña da cavidade curta da cavidade principal (como DFB/DBR), usarase unha estrutura composta de cavidade externa. A forma da cavidade externa evolucionou co desenvolvemento da tecnoloxía:
Cavidade externa espacial: formas principais primitivas, incluíndo a reixa (Littrow/Littman) e varios filtros ópticos (como o estándar FP).
Cavidade externa de fibra óptica: usando todos os dispositivos de fibra óptica (como circuítos de fibra óptica, FBG, cavidades FP de fibra óptica, etc.), a capacidade de integración e antiinterferencia é maior.
Cavidade de guía de ondas externa: micronanoprocesamento baseado en materiais semicondutores como Si e Si3N4, facendo que o sistema sexa máis compacto e estable.

Finalmente, este artigo presenta a configuración dos láseres oscilantes optoelectrónicos, que é unha forma especial de retroalimentación, como a tecnoloxía de estabilización de frecuencia PDH. Ao usar retroalimentación eléctrica negativa para fixar a frecuencia do láser a unha fonte de referencia altamente estable, pódese conseguir unha estabilidade de frecuencia extremadamente alta. Non obstante, o sistema é complexo, custoso e a flexibilidade da lonxitude de onda é limitada.