حال ہی میں ، شانسی یونیورسٹی کے انسٹی ٹیوٹ آف آپٹ الیکٹرانکس سے پروفیسر لو ہواڈونگ کے ریسرچ گروپ نے حوصلہ افزائی کے اخراج اور آپٹیکل پیرامیٹرک عملوں کو ملا کر قریب اورکت لیزر آؤٹ پٹ کے قریب اعلی استحکام تنگ اسپیکٹرم کو حاصل کرنے کے لئے ایک طریقہ کی تجویز پیش کی۔ گین سوئچڈ لیزر کی گونج گہا میں آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو متعارف کرانے سے ، لیزر پلس کی تشکیل کے عمل میں اچانک تابکاری کا تناسب بہت کم کیا گیا تھا ، جس سے مؤثر طریقے سے آؤٹ پٹ لیزر کی نبض کی چوڑائی کو تنگ کیا گیا تھا اور لیزر پلس کے ٹائمنگ جٹر کو کم کیا گیا تھا۔ آخر میں ، نانو سیکنڈ پلس 830 ینیم قریب اورکت لیزر آؤٹ پٹ جس میں 7.75 ڈبلیو کی آؤٹ پٹ پاور اور 400.93 میگاہرٹز کی سپیکٹرم چوڑائی حاصل کی گئی تھی ، حاصل کیا گیا تھا ، اور اس کے نبض کے وقت کے جٹر کا معیاری انحراف صرف 2.285 این ایس تھا۔ یہ مطالعہ کسی کمپیکٹ ، اعلی طاقت ، اعلی استحکام تنگ اسپیکٹرم لیزر کو بغیر کسی لاکنگ کنٹرول کے ادراک کرنے کے لئے ایک نیا آئیڈیا فراہم کرتا ہے۔
قریب اورکت روشنی کے ذرائع (700 ~ 1000 ینیم) ان کی عمدہ دخول اور کم بکھرنے والی خصوصیات کی وجہ سے مادی پروسیسنگ ، بائیو میڈیسن ، ماحولیاتی نگرانی ، اور لیدر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے رہے ہیں۔ نان لائنر فریکوینسی تبادلوں کی ٹکنالوجی کے ذریعہ ، اس کی آؤٹ پٹ طول موج کو مزید تیرا ہارٹز ، درمیانی اورکت ، مرئی روشنی اور الٹرا وایلیٹ بینڈ تک بڑھایا جاسکتا ہے ، تاکہ سیکیورٹی کا پتہ لگانے ، لیزر مواصلات ، لیزر پروجیکشن اور لتھوگرافی جیسی متنوع ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کیا جاسکے۔
اس وقت ، گین سوئچڈ ٹائٹینیم نیلم لیزرز عام طور پر اعلی طاقت ، تنگ اسپیکٹرم نانو سیکنڈ پلس کو قریب اورکت لیزر آؤٹ پٹ حاصل کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم ، ٹائٹینیم نیلم کرسٹل جب اعلی طاقت پر پمپ کیے جاتے ہیں تو تھرمل اثرات پیدا کریں گے ، جو لیزر کی آؤٹ پٹ پاور ، تبادلوں کی کارکردگی اور بیم کے معیار کو سنجیدگی سے محدود کرتا ہے۔ جب ٹائٹینیم نیلم لیزر کم طاقت پر چلایا جاتا ہے تو ، کم پمپنگ ریٹ کی وجہ سے پلس ٹائمنگ میں سنگین جِٹر ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ ، آپٹیکل پیرامیٹرک آسکیلیٹرز کو پمپ کرنے کے لئے 532 این ایم لیزر کا استعمال بھی قریب اورکت لیزر آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے لئے ایک موثر طریقہ ہے۔ اگرچہ یہ طریقہ تھرمل اثرات کے ذریعہ محدود نہیں ہے ، لیکن مرحلے کے ملاپ کے عمل کی موروثی بڑی قبولیت بینڈوتھ کی وجہ سے ، جب اعلی طاقت پر پمپ کیا جاتا ہے تو آؤٹ پٹ سگنل لائٹ کی ورنکرم چوڑائی بڑی ہوتی ہے۔ مؤثر طریقے سے اس کی ورنکرم چوڑائی کو تنگ کرنے کے ل it ، اسے اعلی معیار کے تنگ اسپیکٹرم لیزرز کی مدد سے انجکشن لگایا جانا چاہئے ، جو نہ صرف روشنی کے منبع کی لاگت میں اضافہ کرتا ہے ، بلکہ نظام کے استحکام کو بھی متاثر کرتا ہے۔
موجودہ تکنیکی مشکلات پر قابو پانے کے ل the ، ریسرچ گروپ نے حوصلہ افزائی اخراج اور آپٹیکل پیرامیٹرک عملوں کو ملا کر اور اورکت لیزر آؤٹ پٹ کے قریب اعلی استحکام تنگ اسپیکٹرم حاصل کرنے کے لئے ایک طریقہ تجویز کیا۔ سب سے پہلے ، لیزر پلس آؤٹ پٹ کا متحرک عمل اس سے پہلے اور اس کے بعد آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو گین سوئچڈ ٹی آئی میں متعارف کرایا جاتا ہے: سیفائر لیزر کا نظریاتی طور پر تجزیہ کیا گیا تھا۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے ، گین سوئچڈ لیزر میں ، جب گین میڈیم پمپ کیا جاتا ہے تو ، ڈوپڈ آئنوں کو جلدی سے لیزر کی اوپری توانائی کی سطح پر تعینات کیا جاتا ہے ، اور پھر لیزر پلس کی پیداوار بے ساختہ اخراج اور حوصلہ افزائی کے اخراج کے تحت تشکیل دی جاتی ہے۔ اور جب آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو گونج گہا میں متعارف کرایا جاتا ہے تو ، آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کی بڑی نان لائنر تبادلوں کی کارکردگی لیزر نبض کی تشکیل کے عمل میں محرک اخراج کی شرح کو بڑھا سکتی ہے اور بے ساختہ اخراج کی شرائط کے تناسب کو کم کرسکتی ہے ، تاکہ پلس اسٹیبلشمنٹ کا وقت اور نبض کی چوڑائی کو مختصر کیا جائے۔ مزید برآں ، چونکہ آپٹیکل پیرامیٹرک عمل میں پمپ لائٹ اور سگنل لائٹ پلس کے مابین کوئی تاخیر نہیں ہے ، لہذا آؤٹ پٹ لیزر کی نبض کے وقت کا جٹر نمایاں طور پر بہتر ہے۔
ریسرچ گروپ نے ایک قریب اورکت لیزر ڈیزائن کیا ہے جس میں مخلوط محرک اخراج اور آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کے ساتھ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ ٹی آئی: سیفائر کرسٹل اور ایل بی او نون لائنر کرسٹل کو بالترتیب گین میڈیم اور آپٹیکل پیرامیٹرک میڈیم کے طور پر ایک گونج گہا میں داخل کیا گیا ہے۔ ٹی آئی کے مابین تاخیر کو لچکدار طریقے سے کنٹرول کرنے کے لئے: نیلم لیزر اور پیرامیٹرک عمل کی سگنل لائٹ ، نانو سیکنڈ پلس 532 این ایم لیزرز کے دو سیٹ 6 کلو ہرٹز کی تکرار کی فریکوئنسی کے ساتھ پمپ کے ذرائع کے طور پر استعمال ہوتے ہیں ، اور ایک تاخیر/نبض جنریٹر کو ہم آہنگی کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ہم مطابقت پذیر طور پر پلس سورس کو ٹرگر کیا جاسکے۔ اس کے علاوہ ، TI کی سپیکٹرم چوڑائی کو تنگ کرنے کے لئے: نیلم لیزر ، 0.5 ملی میٹر اور 10 ملی میٹر اور چار مشترکہ برفرنجنٹ فلٹرز کی موٹائی کے ساتھ ایٹالون گونج گہا میں ڈالے جاتے ہیں۔ آخر میں ، آؤٹ پٹ آئینے کے بعد ایک سیلف انجیکشن ریفلیکٹر داخل کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ TI کی پھیلاؤ کی سمت: گہا میں نیلم آسکیلیٹنگ لائٹ آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کے سگنل لائٹ کے مطابق ہے۔
تجربے میں ، دو پمپ لائٹس کی نبض کا وقت تاخیر/نبض جنریٹر کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے ، اور آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو متعارف کرانے کے بعد آؤٹ پٹ لیزر کی ٹائم ڈومین کی خصوصیات کو بہتر بنایا جاتا ہے ، جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ آپٹیکل پیرامیٹرک عمل میں آپٹیکل پیرامیٹرک عمل میں شامل ہونے کے بعد ، آپٹیکل پیرامیٹرک عمل میں شامل ہونے کے بعد ، آپٹیکل پیرامیٹرک لیزر کے ذریعہ سگنل کی روشنی سے پیدا ہوتا ہے۔ لیزر کی نبض کی تشکیل کا عمل ، اور اسی کے ساتھ ہی محرک اخراج کی شرح کو بڑھا دیتا ہے ، تاکہ آؤٹ پٹ لیزر کی نبض کی چوڑائی کو 66.3 این ایس سے کم کیا جائے ، اور پلس اسٹیبلشمنٹ کا وقت 372.9 این ایس سے 310 این ایس سے کم ہوجائے۔ ایک ہی وقت میں ، آپٹیکل پیرامیٹرک عمل میں پمپ لائٹ اور سگنل لائٹ پلس کے مابین کسی تاخیر کی خصوصیت کی وجہ سے ، گین سوئچڈ لیزر کے پلس ٹائمنگ جٹر میں بھی نمایاں طور پر بہتری لائی گئی ہے ، اور اس کے معیاری انحراف کو 9.926 این ایس سے کم کیا گیا ہے۔
گین سوئچڈ لیزر میں آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو متعارف کرانے اور دو پمپ لائٹ دالوں کے وقت کو بہتر بنانے کے بعد ، 7.75 ڈبلیو 830 این ایم لیزر آؤٹ پٹ کو آخر کار حاصل کیا گیا ، اور اس کی طاقت کا استحکام 0.85 ٪ (آر ایم ایس) سے بہتر تھا ، جیسا کہ شکل 4 (اے) میں دکھایا گیا ہے۔ طول البلد وضع کی خصوصیات کو اسکیننگ ایف پی گہا (SA210-8B ، تھورلیبس) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا تھا ، اور نتائج سے ظاہر ہوا ہے کہ یہ زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور میں اچھ single ے لمبائی موڈ آپریشن کو برقرار رکھ سکتا ہے ، جیسا کہ شکل 4 (بی) میں دکھایا گیا ہے۔ ٹرانسورس موڈ کی خصوصیات کو بیم کوالٹی تجزیہ کار (M2MSBC207VIS/M ، Thorlabs) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا تھا ، اور بیم کے معیار M2 عنصر بالترتیب X اور Y سمتوں میں 1.37 اور 1.47 سے بہتر تھا ، جیسا کہ شکل 4 (c) میں دکھایا گیا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، بائفرنجنٹ فلٹر کے ٹیوننگ زاویہ اور ایل بی او کرسٹل کے درجہ حرارت کو ہم آہنگ طور پر اسکین کرکے ، 764.90 ینیم سے 873.43 این ایم تک طول موج کی ایک وسیع رینج حاصل کی گئی ، جیسا کہ شکل 4 (ڈی) میں دکھایا گیا ہے۔
····················································
ٹیم نے محرک اخراج اور آپٹیکل پیرامیٹرک عملوں کو ملا کر اعلی استحکام ، اعلی توانائی کے قریب اورکت لیزر آؤٹ پٹ کو حاصل کرنے کے لئے ایک طریقہ تیار کیا ، اور کمپیکٹ ڈھانچے ، اعلی استحکام اور تنگ ورنکرم چوڑائی کے ساتھ قریب اورکت لیزر کا احساس کیا۔ گین سوئچڈ لیزر گونجنے والے میں آپٹیکل پیرامیٹرک عمل کو متعارف کرانے سے ، آؤٹ پٹ لیزر کی ٹائم ڈومین کی خصوصیات میں بہت بہتری آئی۔ آخر میں ، 7.75 ڈبلیو کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور اور 400.93 میگا ہرٹز کی ورنکرم چوڑائی کے ساتھ قریب اورکت لیزر کے قریب ایک کمپیکٹ 830 این ایم حاصل کیا گیا ، جس میں پلس کی چوڑائی 18.9 این ایس کی طرح تنگ اور نبض کے وقت کے معیاری انحراف کو کم کرکے 2.285 این ایس تک کم کردیا گیا۔
