नुकतेच, नेचर कम्युनिकेशन्सने ऐतिहासिक फोटोनिक्स संशोधन कार्य प्रकाशित केले. सेंट्रल फ्लोरिडा विद्यापीठातील CREOL कॉलेज ऑफ ऑप्टिक्स अँड फोटोनिक्स आणि इतर संस्थांच्या संशोधन पथकाने नाविन्यपूर्णपणे प्रस्तावित केले आणि प्रायोगिकरित्या अनुनाद-मुक्त फॅब्री-पेरोट (FP) पोकळी साकारली.
लाइट बीमच्या ऑर्बिटल अँगुलर मोमेंटम (OAM) मध्ये फेरफार करण्यासाठी इंट्राकॅव्हिटी होलोग्राफिक फेज मास्कचा वापर करून, अभ्यासाने Laguerre-Gauss (LG) मोड्सची अनियंत्रित क्रमिक वाढ साध्य केली. हा दृष्टीकोन मूलभूतपणे पारंपारिक ऑप्टिकल रेझोनेटर्सच्या स्वतंत्र अनुनाद वैशिष्ट्याचा भंग करतो, एक नवीन ऑप्टिकल पोकळी तयार करतो जी पोकळीच्या लांबीच्या गडबडीपासून जवळजवळ रोगप्रतिकारक असते. हे उच्च-स्थिरता ऑप्टिकल सेन्सिंग, संरचित प्रकाश लेसर आणि नॉन-हर्मिटियन फोटोनिक्स संशोधनासाठी अगदी नवीन मार्ग उघडते.
1. संशोधन पार्श्वभूमी आणि विद्यमान आव्हाने पारंपारिक Fabry-Pérot (FP) रेझोनंट कॅव्हिटी हे लेसर तंत्रज्ञान, ऑप्टिकल प्रिसिजन सेन्सिंग, क्वांटम ऑप्टिक्स आणि फोटॉन डिटेक्शनमधील एक मूलभूत मुख्य साधन आहे. तथापि, त्यात अंतर्निहित आणि अपरिहार्य मर्यादा आहेत:
1. हे फक्त काही विशिष्ट तरंगलांबींवर रेझोनंट शिखरे निर्माण करते, परिणामी ऑपरेटिंग बँडविड्थ अरुंद होते.
2. हे पोकळीच्या लांबीच्या फरकांसाठी अत्यंत संवेदनशील आहे; कंपन आणि तापमान उतार-चढ़ाव या दोन्हींमुळे रेझोनंट तरंगलांबी वाहून जाते, संवेदना अचूकता आणि लेसर स्थिरता कमी होते.
फैलाव अभियांत्रिकी आणि इंट्राकॅव्हिटी ऑप्टिकल फील्ड शेपिंगद्वारे कार्यप्रदर्शन सुधारण्याचे पूर्वीचे प्रयत्न मूलभूतपणे पोकळी-लांबी अवलंबित्व आणि स्वतंत्र अनुनाद दूर करण्यात अयशस्वी ठरले आहेत, व्यावहारिक अनुप्रयोगांवर मोठ्या प्रमाणात प्रतिबंधित करते.2. कोर इनोव्हेटिव्ह डिझाईन आणि कामाचे तत्व हे संशोधन डिस्पर्शन रेग्युलेशनद्वारे रेझोनेटर्समध्ये बदल करण्याच्या पारंपारिक मार्गापासून दूर जाते. त्याऐवजी, हे ऑप्टिकल फील्डच्या अवकाशीय मोड हाताळणीसह अभिनवपणे सुरू होते आणि भौतिक यंत्रणेतील अनुनाद मूलभूतपणे काढून टाकते.
रिसर्च टीमने कॉम्पॅक्ट प्लॅनर एफपी पोकळीमध्ये होलोग्राफिक फेज मास्क (HPM) मोड रूपांतरणासाठी मुख्य घटक म्हणून एकत्रित केले. हे सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या हर्मिट-गॉस (एचजी) मोड्सचा त्याग करते आणि प्रसार आधार म्हणून ऑर्बिटल अँगुलर मोमेंटम (ओएएम) वाहून नेणारे लागुरे-गॉस (एलजी) मोड स्वीकारते.
उत्क्रांती दरम्यान व्युत्पन्न केलेल्या उच्च-ऑर्डर एलजी मोडमध्ये अंतर्निहित ऑर्थोगोनॅलिटी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, जे एकाधिक इंट्राकॅव्हिटी बीमची सुसंगत हस्तक्षेप स्थिती खंडित करते. पारंपारिक पोकळ्यांची स्वतंत्र रेझोनंट शिखरे पूर्णपणे दाबली जातात, ज्यामुळे पोकळी सर्व-सपाट, अनुनाद-मुक्त ब्रॉडबँड स्पेक्ट्रल प्रतिसाद प्राप्त करण्यास सक्षम करते.
दोन मोडमधील मुख्य फरक:
1. HG मोड: एक घटक केवळ दोन निश्चित मोडमध्ये स्विच करू शकतो, सतत ऑर्डर वाढवण्यास अक्षम आहे, त्यामुळे अनुनाद काढून टाकला जाऊ शकत नाही.
2. LG-OAM मोड: सर्व मॉडेल ऑर्डर्सची सतत वाढ केवळ एका फेज मास्कसह केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये साधी रचना आणि सुलभ एकीकरण आहे.
3. प्रायोगिक परिणाम आणि मुख्य ठळक गोष्टी टीमने फोटोथर्मर फ्रॅक्टिव्ह ग्लास वापरून होलोग्राफिक फेज मास्क तयार केला आणि व्हॉल्यूम ब्रॅग ग्रेटिंग्सद्वारे ब्रॉडबँड मोडचे रूपांतरण साकारले. एलजी मोड्सची सरासरी रूपांतरण कार्यक्षमता कमी फेज विकृतीसह 87.5% पेक्षा जास्त आहे, उच्च-ऑर्डर मोड्सचा ऑर्थोगोनल प्रसार सक्षम करते.
प्रायोगिक तुलना दर्शविते की पारंपारिक FP पोकळी वेगळ्या रेझोनंट शिखरे प्रदर्शित करतात आणि पोकळीच्या लांबीमध्ये कोणत्याही बदलासह त्यांचे स्पेक्ट्रा लक्षणीयरीत्या वाहते. याउलट, नवीन अनुनाद-मुक्त पोकळी इनपुट स्पेक्ट्रमशी सुसंगत सपाट वर्णक्रमीय प्रतिसाद सादर करून, रेझोनंट शिखरे पूर्णपणे काढून टाकते. पोकळीची लांबी 350% च्या कालावधीत बदलत असताना देखील ते स्थिर कार्यप्रदर्शन राखते, बाह्य त्रासांना उत्कृष्ट प्रतिकारशक्ती दर्शवते. जेव्हा गॉसियन लाइट इंजेक्ट केला जातो, तेव्हा 19व्या ऑर्डरपर्यंत LG मोड कोणत्याही क्रमाने रेझोनान्स निर्माण न करता उत्तेजित केले जाऊ शकतात, जे अनुनाद-मुक्त यंत्रणेची प्रभावीता पूर्णपणे सत्यापित करते.
कॉपीराइट @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - China Fiber Optic Modules, Fiber Coupled Lasers Manufacturers, Laser Components Suppliers सर्व हक्क राखीव.
