ပရော်ဖက်ရှင်နယ်အသိပညာ

လေဆာ diode များအတွက်ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth ကိုတိုင်းတာခြင်း

2021-03-13
ရောင်စဉ်နှင့်ရောင်စဉ်နှစ်ခုလုံးသည်လျှပ်စစ်သံလိုက်ရောင်ခြည်များဖြစ်သော်လည်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနည်းလမ်းများနှင့်စမ်းသပ်ခြင်းနှင့်ရောင်စဉ်နှင့်ရောင်စဉ်တန်းတူရိယာများကြောင့်ကြိမ်နှုန်းကွာခြားမှုကြောင့်အတော်လေးကွဲပြားခြားနားသည်။ အချို့သောပြproblemsနာများသည် optical domain တွင်ဖြေရှင်းရန်ခက်ခဲသော်လည်းလျှပ်စစ်ဒိုမိန်းသို့အကြိမ်ရေပြောင်းလဲခြင်းဖြင့်ဖြေရှင်းရန်ပိုမိုလွယ်ကူသည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ ကြိမ်နှုန်းရွေးချယ်သော filter အဖြစ် scanning diffraction grating ကိုအသုံးပြုသော Spectrometer သည်စီးပွားဖြစ် Spectrometer များတွင်အများဆုံးအသုံးပြုသည်။ ၎င်း၏လှိုင်းအလျားစကင်ဖတ်စစ်ဆေးမှုအကွာအဝေးသည်ကျယ်ပြန့်သည် (၁ မိုက်ခရွန်) နှင့် dynamic range သည်ကြီးမားသည် (၆၀ dB ကျော်) ။ သို့သော်လှိုင်းအလျား resolution ကို picometers တစ်ဒါဇင်ခန့် (> 1 GHz) ကန့်သတ်ထားသည်။ ထိုသို့သော Spectrometer ကို အသုံးပြု၍ လေဆာရောင်စဉ်ကို megahertz ၏လိုင်းအကျယ်ဖြင့်တိုက်ရိုက်တိုင်းတာရန်မဖြစ်နိုင်ပါ။ လက်ရှိတွင် DFB နှင့် DBR တို့သည်မဖြစ်နိုင်ပါ။ Semiconductor လေဆာ၏လိုင်းအကျယ်မှာ 10MHz ဖြစ်ပြီး fiber lasers များ၏ linewidth သည်ပြင်ပလိုင်ခေါင်းစဉ်နည်းပညာကိုအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့် kilohertz ၏အနိမ့်ထက်နိမ့်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် Spectrometer ၏ resolution bandwidth ကိုပိုမိုတိုးတက်စေရန်နှင့်အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော linewidth လေဆာရောင်ခြည်များ၏ရောင်စဉ်တန်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကိုနားလည်ရန်အလွန်ခက်ခဲသည်။ သို့သော်၊ ဤပြproblemနာကို optical heterodyne မှအလွယ်တကူဖြေရှင်းနိုင်သည်။
လက်ရှိတွင် Agilent နှင့် R&S ကုမ္ပဏီနှစ်ခုစလုံးသည် 10 Hz ၏ resolution bandwidth နှင့်အတူ spectrographs ရှိသည်။ အချိန်နှင့်တပြေးညီဓာတ်ပုံရိုက်ခြင်းကလည်း resolution ကို 0.1 MHz အထိတိုးတက်စေနိုင်သည်။ သီအိုရီအရ၊ optical heterodyne နည်းပညာကို millihertz လိုင်းအကျယ်လေဆာရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုတိုင်းတာခြင်းနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းပြtheနာကိုဖြေရှင်းရန်အသုံးပြုနိုင်သည်။ optical heterodyne spectroscopy ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းပညာ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသမိုင်းက double-beam optical heterodyne နည်းလမ်းသို့မဟုတ် DFB လေဆာရောင်ခြည်များအတွက် Single-beam optical heterodyne နည်းလမ်းဖြစ်စေ, ပြန်လည်သုံးသပ်သည်။ အချိန် - နှောင့်နှေးညှိလေဆာရောင်ခြည်၏အဖြူ heterodyne နည်းလမ်းနှင့်ကျဉ်းမြောင်းသောရောင်စဉ်တန်းလိုင်းအကျယ်၏တိကျသောတိုင်းတာခြင်းအားလုံးရောင်စဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာအားဖြင့်သဘောပေါက်နေကြသည်။ optical ဒိုမိန်း၏ spectrum ကို optical heterodyne နည်းပညာအားဖြင့်ကိုင်တွယ်ရန်လွယ်ကူသောအလတ်စားကြိမ်နှုန်းဒိုမိန်းသို့ပြောင်းရွှေ့နေသည်။ လျှပ်စစ်ဒိုမိန်းရောင်စဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူ၏ဆုံးဖြတ်ချက်သည် kilohertz သို့မဟုတ် hertz ပင်လျှင်အလွယ်တကူရောက်ရှိနိုင်သည်။ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းရောင်စဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူများအတွက်အမြင့်ဆုံး resolution သည် 0.1 mHz သို့ရောက်ရှိပြီးဖြစ်သောကြောင့်လွယ်ကူစွာဖြေရှင်းနိုင်သည်။ တိုက်ရိုက်ကျသောရောင်စဉ်တန်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းအားဖြင့်ဖြေရှင်းမရနိုင်သောပြaနာတစ်ခုဖြစ်သည့်ကျဉ်းမြောင်းသောလိုင်းအကျယ်လေဆာရောင်ခြည်ရောင်ခြည်စမ်းသပ်မှု၏တိုင်းတာခြင်းနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းသည်ရောင်စဉ်တန်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း၏တိကျမှန်ကန်မှုကိုများစွာတိုးတက်စေသည်။
ကျဉ်းမြောင်းသောလိုင်းအကျယ်လေဆာများအသုံးပြုခြင်း:
၁။ ရေနံပိုက်လိုင်းအတွက် Optical Fiber Sensor၊
2. Acoustic အာရုံခံများနှင့် Hydrophones;
၃။ Lidar, Ranging and Remote Sensing;
4. ဆိုနိုင်ပါတယ် optical ဆက်သွယ်ရေး;
5. လေဆာရောင်ခြည်အလင်းတန်းများနှင့်လေထုစုပ်ယူမှုတိုင်းတာမှု၊
၆။ လေဆာရောင်ခြည်အရင်းအမြစ်။