අද අපි "ඒකවර්ණ" ලේසර් එකක් අන්තයට හඳුන්වා දෙන්නෙමු - පටු රේඛා පළල ලේසර්. එහි මතුවීම ලේසර් හි බොහෝ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල හිඩැස් පුරවන අතර මෑත වසරවලදී ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග හඳුනාගැනීම, liDAR, බෙදා හරින ලද සංවේදනය, අධිවේගී සහසම්බන්ධ දෘශ්‍ය සන්නිවේදනය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වී ඇති අතර එය ලේසර් බලය වැඩිදියුණු කිරීමෙන් පමණක් සම්පූර්ණ කළ නොහැකි "මෙහෙවරක්" වේ.
පටු රේඛීය පළල ලේසර් යනු කුමක්ද?
"රේඛා පළල" යන පදය සංඛ්‍යාත වසමේ ලේසර් වල වර්ණාවලි රේඛා පළලට යොමු වන අතර එය සාමාන්‍යයෙන් වර්ණාවලියේ අර්ධ-උච්ච සම්පූර්ණ පළල (FWHM) අනුව ප්‍රමාණනය කෙරේ. රේඛීය පළල ප්‍රධාන වශයෙන් බලපාන්නේ උද්යෝගිමත් පරමාණු හෝ අයනවල ස්වයංසිද්ධ විකිරණ, අදියර ශබ්දය, අනුනාදකයේ යාන්ත්‍රික කම්පනය, උෂ්ණත්ව කම්පනය සහ අනෙකුත් බාහිර සාධක මගිනි. රේඛීය පළලෙහි අගය කුඩා වන තරමට වර්ණාවලියේ සංශුද්ධතාවය වැඩි වේ, එනම් ලේසර්හි ඒකවර්ණතාව වඩා හොඳය. එවැනි ලක්ෂණ සහිත ලේසර් වල සාමාන්‍යයෙන් ඉතා කුඩා අදියර හෝ සංඛ්‍යාත ශබ්දයක් සහ ඉතා කුඩා සාපේක්ෂ තීව්‍රතා ශබ්දයක් ඇත. ඒ සමඟම, ලේසර් වල රේඛීය පළල අගය කුඩා වන තරමට, අනුරූප අනුකූලතාව ශක්තිමත් වන අතර එය අතිශයින් දිගු අනුකූල දිගක් ලෙස ප්‍රකාශ වේ.
පටු රේඛීය පළල ලේසර් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ යෙදීම
ලේසර්හි ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ ආවේණික ලාභ රේඛා පළල මගින් සීමා කර ඇති අතර, සාම්ප්‍රදායික දෝලකය මතම විශ්වාසය තබා පටු රේඛා පළල ලේසර් ප්‍රතිදානය සෘජුවම අවබෝධ කර ගැනීම පාහේ කළ නොහැක්කකි. පටු රේඛා පළල ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, සාමාන්‍යයෙන් ලාභ වර්ණාවලියේ කල්පවත්නා මාපාංකය සීමා කිරීමට හෝ තෝරා ගැනීමට, කල්පවත්නා මාතයන් අතර ශුද්ධ ලාභ වෙනස වැඩි කිරීමට පෙරහන්, ග්‍රේටින් සහ වෙනත් උපාංග භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ, එවිට ලේසර් අනුනාදකයේ කල්පවත්නා මාදිලි දෝලනය කිහිපයක් හෝ එකක් පමණක් ඇත. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, ලේසර් ප්‍රතිදානය මත ශබ්දයේ බලපෑම පාලනය කිරීම සහ බාහිර පරිසරයේ කම්පනය සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් නිසා ඇතිවන වර්ණාවලි රේඛා පුළුල් වීම අවම කිරීම බොහෝ විට අවශ්‍ය වේ; ඒ සමඟම, පටු රේඛා පළල ලේසර්වල ස්ථායී ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා, එය අදියර හෝ සංඛ්‍යාත ශබ්ද වර්ණාවලි ඝනත්වය විශ්ලේෂණය සමඟ ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
විවිධ ලේසර් කාණ්ඩ කිහිපයක පටු රේඛීය පළල ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම දෙස බලමු.
අර්ධ සන්නායක ලේසර් සංයුක්ත ප්‍රමාණය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, දිගු ආයු කාලය සහ ආර්ථික ප්‍රතිලාභ යන වාසි ඇත.
සාම්ප්‍රදායිකව භාවිතා කරන ෆැබ්‍රි-පෙරොට් (FP) දෘශ්‍ය අනුනාදකයඅර්ධ සන්නායක ලේසර්සාමාන්‍යයෙන් බහු-දිගු මාදිලියේ දෝලනය වන අතර ප්‍රතිදාන රේඛා පළල සාපේක්ෂව පළල් වේ, එබැවින් පටු රේඛා පළල ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණය වැඩි කිරීම අවශ්‍ය වේ.
බෙදා හරින ලද ප්‍රතිපෝෂණ (DFB) සහ බෙදා හරින ලද බ්‍රැග් පරාවර්තනය (DBR) යනු සාමාන්‍ය අභ්‍යන්තර දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණ අර්ධ සන්නායක ලේසර් දෙකකි. කුඩා ග්‍රේටින් තාරතාව සහ හොඳ තරංග ආයාම තේරීම හේතුවෙන්, ස්ථාවර තනි-සංඛ්‍යාත පටු රේඛා පළල ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීම පහසුය. ව්‍යුහ දෙක අතර ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ ග්‍රේටින් වල පිහිටීමයි: DFB ව්‍යුහය සාමාන්‍යයෙන් බ්‍රැග් ග්‍රේටින් වල ආවර්තිතා ව්‍යුහය අනුනාදකය පුරා බෙදා හරින අතර, DBR හි අනුනාදකය සාමාන්‍යයෙන් පරාවර්තන ග්‍රේටින් ව්‍යුහයෙන් සහ අවසාන මතුපිටට ඒකාබද්ධ කර ඇති ලාභ කලාපයෙන් සමන්විත වේ. ඊට අමතරව, DFB ලේසර් අඩු වර්තන දර්ශක වෙනස සහ අඩු පරාවර්තනය සහිත එම්බෙඩඩ් ග්‍රේටින් භාවිතා කරයි. DBR ලේසර් ඉහළ වර්තන දර්ශක වෙනස සහ ඉහළ පරාවර්තනය සහිත මතුපිට ග්‍රේටින් භාවිතා කරයි. ව්‍යුහ දෙකටම විශාල නිදහස් වර්ණාවලි පරාසයක් ඇති අතර නැනෝමීටර කිහිපයක පරාසයක මාදිලියේ පැනීමකින් තොරව තරංග ආයාම සුසර කිරීම සිදු කළ හැකිය, එහිදී DBR ලේසර්ට වඩා පුළුල් සුසර කිරීමේ පරාසයක් ඇත.DFB ලේසර්. ඊට අමතරව, අර්ධ සන්නායක ලේසර් චිපයේ පිටතට යන ආලෝකයට ප්‍රතිපෝෂණ ලබා දීමට සහ සංඛ්‍යාතය තෝරා ගැනීමට බාහිර දෘශ්‍ය මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන බාහිර කුහර දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණ තාක්ෂණයට අර්ධ සන්නායක ලේසර්හි පටු රේඛා පළල ක්‍රියාකාරිත්වය ද අවබෝධ කර ගත හැකිය.
(2) ෆයිබර් ලේසර්
ෆයිබර් ලේසර් වල ඉහළ පොම්ප පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව, හොඳ කදම්භ ගුණාත්මකභාවය සහ ඉහළ සම්බන්ධක කාර්යක්ෂමතාව ඇති අතර ඒවා ලේසර් ක්ෂේත්‍රයේ උණුසුම් පර්යේෂණ මාතෘකා වේ. තොරතුරු යුගයේ සන්දර්භය තුළ, ෆයිබර් ලේසර් වෙළඳපොලේ වත්මන් දෘශ්‍ය තන්තු සන්නිවේදන පද්ධති සමඟ හොඳ අනුකූලතාවයක් ඇත. පටු රේඛා පළල, අඩු ශබ්දය සහ හොඳ සහසම්බන්ධතාවයේ වාසි සහිත තනි-සංඛ්‍යාත ෆයිබර් ලේසර් එහි සංවර්ධනයේ වැදගත් දිශාවන්ගෙන් එකක් බවට පත්ව ඇත.
පටු රේඛා-පළල ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා තනි කල්පවත්නා මාදිලියේ ක්‍රියාකාරිත්වය ෆයිබර් ලේසර්හි හරය වේ, සාමාන්‍යයෙන් තනි සංඛ්‍යාත තන්තු ලේසර් වල අනුනාදකයේ ව්‍යුහය අනුව DFB වර්ගය, DBR වර්ගය සහ මුදු වර්ගය ලෙස බෙදිය හැකිය.ඒවා අතර, DFB සහ DBR තනි-සංඛ්‍යාත තන්තු ලේසර් වල ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය DFB සහ DBR අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලට සමාන වේ.
රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, DFB ෆයිබර් ලේසර් මඟින් බෙදා හරින ලද බ්‍රැග් ග්‍රේටින් තන්තුවට ලිවීමට නියමිතය. දෝලකයේ ක්‍රියාකාරී තරංග ආයාමය තන්තු කාලයෙන් බලපාන බැවින්, ග්‍රේටින් හි බෙදා හරින ලද ප්‍රතිපෝෂණය හරහා කල්පවත්නා මාදිලිය තෝරා ගත හැකිය. DBR ලේසර් හි ලේසර් අනුනාදකය සාමාන්‍යයෙන් ෆයිබර් බ්‍රැග් ග්‍රේටින් යුගලයකින් සෑදී ඇති අතර, තනි කල්පවත්නා මාදිලිය ප්‍රධාන වශයෙන් තෝරා ගනු ලබන්නේ පටු කලාපයක් සහ අඩු පරාවර්තක ෆයිබර් බ්‍රැග් ග්‍රේටින් මගිනි. කෙසේ වෙතත්, එහි දිගු අනුනාදකය, සංකීර්ණ ව්‍යුහය සහ ඵලදායී සංඛ්‍යාත වෙනස්කම් කිරීමේ යාන්ත්‍රණයක් නොමැතිකම නිසා, මුදු හැඩැති කුහරය මාදිලිය පැනීමට නැඹුරු වන අතර, දිගු කාලයක් නියත කල්පවත්නා මාදිලියේ ස්ථායීව වැඩ කිරීම දුෂ්කර ය.
රූපය 1, තනි සංඛ්‍යාතයක සාමාන්‍ය රේඛීය ව්‍යුහ දෙකක්ෆයිබර් ලේසර්
පළ කිරීමේ කාලය: නොවැම්බර්-27-2023