Тенденція розвиткулазер з вузькою шириною лінії
Еволюція режиму лазерного зворотного зв'язку в лазері з вузькою шириною лінії є еволюцією структури лазерного резонатора. Нижче ми представимо різні конфігурації технологій лазерів з вузькою шириною лінії в порядку еволюції лазерних резонаторів.
1. Конфігурація з одним основним резонатором. Цей тип лазера можна розділити на лазер з лінійним резонатором (класична конфігурація, проста та ефективна структура) та кільцевий резонатор (подолання просторового випалювання отворів та використання поля біжучої хвилі). Неплоский кільцевий резонатор (NPRO) – це спеціальний та високостабільний лазерний резонатор.лазерЗ точки зору довжини резонатора, його можна розділити на короткі резонатори (легко реалізувати одномодовий поздовжній SLM, але з широкою власною шириною лінії та високим рівнем шуму) та довгі резонатори (за своєю суттювузька ширина лініїале реалізація операції SLM є технічною складністю).
2. Конфігурація зворотного зв'язку з одним зовнішнім резонатором. Ця конфігурація пропонується для вирішення проблем короткого часу взаємодії фотонів та складного усунення спонтанного випромінювання в одному основному резонаторі шляхом фільтрації та повернення фотонів через зовнішній резонатор для стиснення ширини лінії. Ранні класичні структури включали зовнішні резонатори типу Літтроу та Літтмана-Меткалфа, що використовували решітки. Технічна складність цієї конфігурації полягає у фазовому узгодженні між основним резонатором та зовнішнім резонатором.
3. Дві інтегровані конфігурації основного резонатора на основі брэгівських ґраток:
DFB-лазерконфігурація: Поєднання брекгівської структури з активною областю та введення області фазового зсуву забезпечує вищу інтеграцію, стабільність та практичність, а також покращує дрейф довжини хвилі DBR. Технічна складність полягає в обробці решіток (наприклад, вторинна епітаксіальна RGF-DFB та методи поверхневого травлення SG-DFB напівпровідникового DFB).
Конфігурація лазера DBR: замінює традиційні дзеркала періодичними пасивними брекгівськими структурами, які мають фільтруючі характеристики та легко реалізуються SLM з короткими резонаторами. Залежно від середовища посилення, його можна розділити на напівпровідниковий DBR (з хорошою сумісністю з технологією) та волоконний DBR (що спирається на технологію обробки та легування волокон).
Для подальшого стиснення ширини лінії основного резонатора з коротким резонатором (наприклад, DFB/DBR) буде використана композитна структура зовнішнього резонатора. Форма зовнішнього резонатора еволюціонувала з розвитком технологій:
Зовнішній резонатор простору: ранні основні форми, включаючи решітку (Літтроу/Літтмана) та різні оптичні фільтри (такі як стандарт FP).
Зовнішній резонатор для волоконно-оптичних пристроїв: використання всіх волоконно-оптичних пристроїв (таких як волоконно-оптичні схеми, FBG, резонатори для волоконно-оптичних FP тощо) покращує інтеграцію та захист від перешкод.
Зовнішній хвилеводний резонатор: мікронанообробка на основі напівпровідникових матеріалів, таких як Si та Si3N4, що робить систему більш компактною та стабільною.
Нарешті, у цій статті представлено конфігурацію оптоелектронних коливальних лазерів, що є спеціальною формою зворотного зв'язку, такою як технологія стабілізації частоти PDH. Використовуючи електричний негативний зворотний зв'язок для фіксації частоти лазера на високостабільному джерелі опорної напруги, можна досягти надзвичайно високої стабільності частоти. Однак система є складною, дорогою, а гнучкість довжин хвиль обмежена.
Час публікації: 14 квітня 2026 р.