අද, අපි "ඒකවර්ණ" ලේසර් අන්ත - පටු රේඛීය පළල ලේසර් හඳුන්වා දෙන්නෙමු. එහි මතුවීම බොහෝ ලේසර් යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල හිඩැස් පුරවන අතර මෑත වසරවලදී ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග හඳුනාගැනීම, liDAR, බෙදා හරින ලද සංවේදනය, අධිවේගී සහසම්බන්ධ දෘශ්‍ය සන්නිවේදනය සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වන අතර එය කළ නොහැකි “මෙහෙයුමක්” වේ. ලේසර් බලය වැඩි දියුණු කිරීමෙන් පමණක් සම්පූර්ණ කර ඇත.
පටු රේඛීය පළල ලේසර් යනු කුමක්ද?
"රේඛාව පළල" යන පදය සංඛ්යාත වසමෙහි ලේසර් වර්ණාවලි රේඛා පළල වෙත යොමු කරයි, සාමාන්යයෙන් වර්ණාවලියේ අර්ධ-උච්ච සම්පූර්ණ පළල (FWHM) අනුව ගණනය කරනු ලැබේ. රේඛීය පළලට ප්‍රධාන වශයෙන් බලපාන්නේ උද්දීපනය වූ පරමාණු හෝ අයනවල ස්වයංසිද්ධ විකිරණ, අදියර ශබ්දය, අනුනාදකයේ යාන්ත්‍රික කම්පනය, උෂ්ණත්ව කම්පනය සහ වෙනත් බාහිර සාධක මගිනි. රේඛාවේ පළලෙහි අගය කුඩා වන තරමට වර්ණාවලියේ සංශුද්ධතාවය වැඩි වේ, එනම් ලේසර් ඒකවර්ණ බව වඩා හොඳය. එවැනි ලක්ෂණ සහිත ලේසර් සාමාන්යයෙන් ඉතා කුඩා අදියර හෝ සංඛ්යාත ශබ්දයක් සහ ඉතා කුඩා සාපේක්ෂ තීව්රතා ශබ්දයක් ඇත. ඒ අතරම, ලේසර් වල රේඛීය පළල අගය කුඩා වන අතර, අතිශයින් දිගු සමෝධානික දිගක් ලෙස විදහා දැක්වෙන අනුරූප අනුකූලතාව ශක්තිමත් වේ.
පටු රේඛීය පළල ලේසර් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ යෙදීම
ලේසරයේ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ ආවේණික ලාභ රේඛීය පළල මගින් සීමා වී ඇති අතර, සම්ප්‍රදායික දෝලනය මතම යැපීමෙන් පටු රේඛීය පළල ලේසරයේ ප්රතිදානය සෘජුවම අවබෝධ කර ගැනීම පාහේ කළ නොහැක්කකි. පටු රේඛීය පළල ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, සාමාන්යයෙන් ප්‍රතිලාභ වර්ණාවලියේ කල්පවත්නා මාපාංකය සීමා කිරීමට හෝ තෝරා ගැනීමට පෙරහන්, දැලක සහ වෙනත් උපාංග භාවිතා කිරීම අවශ්ය වේ, කල්පවත්නා මාතයන් අතර ශුද්ධ ලාභ වෙනස වැඩි කරන්න, එවිට ලේසර් අනුනාදකයේ කල්පවත්නා මාදිලියේ දෝලනය කිහිපයක් හෝ කිහිපයක් පමණි. මෙම ක්රියාවලියේදී, බොහෝ විට ලේසර් ප්රතිදානය මත ශබ්දයේ බලපෑම පාලනය කිරීම අවශ්ය වන අතර, බාහිර පරිසරයේ කම්පනය සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් නිසා ඇතිවන වර්ණාවලි රේඛා පුළුල් කිරීම අවම කිරීම; ඒ අතරම, පටු රේඛීය පළල ලේසර්වල ස්ථායී ප්‍රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ශබ්දයේ මූලාශ්‍රය තේරුම් ගැනීමට සහ ලේසර් නිර්මාණය ප්‍රශස්ත කිරීමට එය අදියර හෝ සංඛ්යාත ශබ්ද වර්ණාවලි ඝනත්වය විශ්ලේෂණය සමඟ ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
ලේසර් වර්ග කිහිපයක පටු රේඛා පළල ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම දෙස බලමු.
අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලට සංයුක්ත ප්‍රමාණය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, දිගු ආයු කාලය සහ ආර්ථික ප්‍රතිලාභ යන වාසි ඇත.
Fabry-Perot (FP) දෘශ්‍ය අනුනාදකය සම්ප්‍රදායිකව භාවිතා වේඅර්ධ සන්නායක ලේසර්සාමාන්‍යයෙන් බහු-කල්පවත්නා ආකාරයෙන් දෝලනය වන අතර ප්‍රතිදාන රේඛා පළල සාපේක්ෂ වශයෙන් පුළුල් වේ, එබැවින් පටු රේඛා පළල ප්රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණය වැඩි කිරීම අවශ්ය වේ.
Distributed feedback (DFB) සහ Distributed Bragg පරාවර්තනය (DBR) යනු සාමාන්ය අභ්‍යන්තර දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණ අර්ධ සන්නායක ලේසර් දෙකකි. කුඩා දැලක තණතීරුව සහ හොඳ තරංග ආයාම තේරීම හේතුවෙන්, ස්ථාවර තනි-සංඛ්යාත පටු රේඛා පළල ප්‍රතිදානයක් ලබා ගැනීම පහසුය. ව්‍යුහ දෙක අතර ඇති ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ දැලක පිහිටීමයි: DFB ව්‍යුහය සාමාන්යයෙන් Bragg grating හි ආවර්තිතා ව්‍යුහය අනුනාදකය පුරා බෙදා හරින අතර DBR හි අනුනාදකය සාමාන්යයෙන් සමන්විත වන්නේ පරාවර්තන ග්‍රේටින් ව්‍යුහයෙන් සහ ලාභ කලාපයට ඒකාබද්ධ වී ඇත. අවසාන පෘෂ්ඨය. මීට අමතරව, DFB ලේසර් අඩු වර්තන දර්ශක ප්‍රතිවිරෝධතා සහ අඩු පරාවර්තකයක් සහිත කාවැද්දූ ග්‍රේටින් භාවිතා කරයි. DBR ලේසර් ඉහළ වර්තන දර්ශක ප්‍රතිවිරෝධතාවක් සහ ඉහළ පරාවර්තනයක් සහිත මතුපිට ග්‍රේටින් භාවිතා කරයි. ව්යුහයන් දෙකටම විශාල නිදහස් වර්ණාවලි පරාසයක් ඇති අතර DBR ලේසරයට වඩා පුළුල් සුසර පරාසයක් ඇති නැනෝමීටර කිහිපයක මාදිලියේ පැනීමකින් තොරව තරංග ආයාම සුසර කිරීම සිදු කළ හැක.DFB ලේසර්. මීට අමතරව, අර්ධ සන්නායක ලේසර් චිපයේ පිටතට යන ආලෝකයට ප්‍රතිපෝෂණය කිරීමට සහ සංඛ්‍යාතය තේරීමට බාහිර දෘශ්‍ය මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන බාහිර කුහරය දෘශ්‍ය ප්‍රතිපෝෂණ තාක්‍ෂණයට අර්ධ සන්නායක ලේසර්හි පටු රේඛා පළල ක්‍රියාකාරිත්වය අවබෝධ කර ගත හැකිය.
(2) ෆයිබර් ලේසර්
ෆයිබර් ලේසර්වලට ඉහළ පොම්ප පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක්, හොඳ කදම්භ ගුණාත්මක භාවයක් සහ ඉහළ සම්බන්ධක කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත, 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 අනුකූලතාවයේ වාසි සහිත තනි-සංඛ්යාත ෆයිබර් ලේසර් එහි සංවර්ධනයේ වැදගත් දිශාවන්ගෙන් එකක් බවට පත්ව ඇත.
තනි කල්පවත්නා මාදිලියේ ක්‍රියාකාරිත්වය පටු රේඛා-පළල ප්රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා ෆයිබර් ලේසර් වල හරය වේ, සාමාන්යයෙන් තනි සංඛ්යාත ෆයිබර් ලේසර් අනුනාදකයේ ව්‍යුහය අනුව DFB වර්ගය, DBR වර්ගය සහ මුදු වර්ගය ලෙස බෙදිය හැකිය. ඒවා අතර, DFB සහ DBR තනි-සංඛ්යාත ෆයිබර් ලේසර්වල ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය DFB සහ DBR අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලට සමාන වේ.
රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, DFB ෆයිබර් ලේසර් යනු තන්තු තුළට බෙදා හරින ලද බ්‍රැග් ග්‍රේටින් ලිවීමයි. දෝලකයේ ක්‍රියාකාරී තරංග ආයාමය තන්තු කාල පරිච්ෙඡ්දය මගින් බලපාන බැවින්, ග්‍රේටිංවල බෙදා හරින ලද ප්‍රතිපෝෂණය හරහා කල්පවත්නා මාදිලිය තෝරා ගත හැකිය. DBR ලේසර් වල ලේසර් අනුනාදකය සාමාන්යයෙන් සෑදී ඇත්තේ ෆයිබර් බ්‍රැග් ග්‍රේටින් යුගලයකින් වන අතර තනි කල්පවත්නා මාදිලිය ප්‍රධාන වශයෙන් තෝරාගනු ලබන්නේ පටු කලාපයක් සහ අඩු පරාවර්තක තන්තු බ්‍රැග් ග්‍රේටින් විසිනි. කෙසේ වෙතත්, එහි දිගු අනුනාදකය, සංකීර්ණ ව්‍යුහය සහ ඵලදායි සංඛ්යාත වෙනස්කම් කිරීමේ යාන්ත්‍රණයක් නොමැතිකම නිසා, මුදු හැඩැති කුහරය මාදිලියේ පැනීමේ ප්‍රවණතාවක් ඇති අතර, දිගු කාලයක් නියත කල්පවත්නා මාදිලියේ ස්ථාවරව ක්‍රියා කිරීම අපහසුය.
රූප සටහන 1, තනි සංඛ්යාතයේ සාමාන්ය රේඛීය ව්යුහයන් දෙකක්ෆයිබර් ලේසර්
පසු කාලය: නොවැම්බර්-27-2023