ليزر أحادي التردد بأداء فريد ونطاق تطبيق واسع

تستمر طاقة خرج أجهزة الليزر أحادية التردد في الزيادة بينما يستمر انخفاض الضوضاء، مما يجعلها أكثر أنواع المنتجات عملية وتمثيلًا بين أجهزة الليزر الحالية ذات التردد الواحد. يتم استخدامها على نطاق واسع في مجال اتصالات الألياف الضوئية عالية السرعة وعالية السعة.
يمكن للفوتونات الموجودة في تجويف الرنين لليزر أن تتحرك على طول محور التجويف (الطولي) والمقطع العرضي (العرضي) لإخراج الليزر. الليزر أحادي التردد، والمعروف أيضًا باسم ليزر الوضع الطولي الفردي، هو نوع من منتجات الليزر يتمتع بمزايا أداء فريدة، ويتميز بمزيج من الوضع العرضي الفردي وأوضاع الليزر ذات الوضع الطولي الفردي.
الليزر أحادي التردد هو بشكل رئيسي في شكل ليزر الحالة الصلبة، وتشمل منتجاتها بشكل أساسي فئتين: ليزر الألياف أحادي التردد وليزر أشباه الموصلات أحادي التردد. تشمل الحلول التقنية الرئيسية لليزر أحادي التردد طريقة التجويف القصير، وطريقة تجويف التشتت، وطريقة التجويف الحلقي، وطريقة الترشيح، وما إلى ذلك. ومن بينها، تستخدم طريقة تجويف التشتت بشكل عام إدخال الشبكات في تجويف الرنين بالليزر، استنادًا إلى مبدأ ردود الفعل المشبكية لتحقيق انبعاث الليزر، ويتضمن نوعين: ليزر ردود الفعل الموزعة (DFB) وليزر انعكاس براغ الموزع (DBR).
يتميز ليزر Bragg العاكس (DBR) الموزع أحادي التردد، والذي يدمج شبكات Bragg داخل تجويف الرنين ويمكنه دمج مناطق متعددة، بخاصية النطاق الواسع القابل للضبط. مع ظهور تكنولوجيا الألياف الأرضية النادرة المخدرة والتقدم المستمر لها، تستمر الطاقة الناتجة لليزر أحادي التردد DBR في الزيادة وتستمر الضوضاء في الانخفاض، مما يجعلها القيمة الأكثر عملية. لقد أصبح واحدًا من أكثر أنواع المنتجات تمثيلاً في الليزر أحادي التردد الحالي، ويستخدم على نطاق واسع في مجال اتصالات الألياف عالية السرعة والسعة.
وفقًا لـ "2024-2029 تقرير توقعات البحث والتطوير العميق لسوق صناعة الليزر أحادي التردد في الصين" الصادر عن مركز أبحاث الصناعة Xin Sijie، تتمتع أجهزة الليزر أحادية التردد بمزايا مثل عرض الخط الطيفي الضيق وطول التماسك الطويل والإنتاج العالي الطاقة، جودة شعاع جيدة، ضوضاء منخفضة، هيكل مدمج، حجم صغير، وثبات عالي. فهي حساسة للاهتزازات عالية الدقة ولها دقة استشعار عالية لمسافات طويلة. لذلك، يمكن استخدامها على نطاق واسع في الاستشعار عن بعد، والاستشعار، وقياس السرعة، والمدى، والتصوير، وغيرها من المجالات. لديهم مزايا تنافسية واضحة في صناعات مثل الاتصالات والرادار وعلوم الحياة والطب والتنقيب عن النفط والغاز والبحث العلمي والترفيه.
ذكر محللو الصناعة من Xinsijie أنه نظرًا لأدائها الفريد، فإن أجهزة الليزر أحادية التردد تتمتع بقدرة لا يمكن استبدالها في بعض مجالات التطبيقات الخاصة. ولذلك، منذ دخول القرن الحادي والعشرين، ظلت التكنولوجيا الخاصة بهم تتحسن باستمرار. في الصين والعالم، تشمل المؤسسات البحثية المتعلقة بالليزر أحادي التردد بشكل أساسي معهد هاربين للتكنولوجيا، ومعهد بكين للتكنولوجيا، ومعهد شنغهاي للبصريات والميكانيكا، والأكاديمية الصينية للعلوم، والمعهد الوطني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات في اليابان، والمركز الوطني للعلوم. أبحاث في فرنسا، ومركز أبحاث لانجلي في الولايات المتحدة. بشكل عام، تتمتع صناعة الليزر أحادية التردد العالمية بآفاق تطوير واعدة.