সংকীর্ণ - লাইনউইথ লেজারগুলি নির্ভুলতা সংবেদন, বর্ণালী এবং কোয়ান্টাম বিজ্ঞান সহ বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ। বর্ণালী প্রস্থ ছাড়াও, নির্দিষ্ট প্রয়োগের উপর নির্ভর করে বর্ণালী আকৃতিও একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। উদাহরণস্বরূপ, লেজার লাইনের উভয় পাশের শক্তি কোয়ান্টাম বিটগুলির অপটিক্যাল ম্যানিপুলেশনে ত্রুটিগুলি প্রবর্তন করতে পারে এবং পারমাণবিক ঘড়ির যথার্থতাকে প্রভাবিত করতে পারে। লেজার ফ্রিকোয়েন্সি শব্দের বিষয়ে, লেজার মোডে স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন দ্বারা উত্পাদিত ফুরিয়ার উপাদানগুলি সাধারণত 105 হার্জকে ছাড়িয়ে যায় এবং এই উপাদানগুলি লাইনউইথের উভয় পাশের প্রশস্ততা নির্ধারণ করে। হেনরি এনহান্সমেন্ট ফ্যাক্টরের সাথে একত্রিত হয়ে, এই কারণগুলি সম্মিলিতভাবে কোয়ান্টাম সীমাটি সংজ্ঞায়িত করে, যা শাওল্লো -} টাউনস (এসটি) সীমা হিসাবে পরিচিত, যা গহ্বরের কম্পন এবং দৈর্ঘ্যের প্রবাহের মতো প্রযুক্তিগত শব্দগুলি দূর করার পরে কার্যকর লাইনউইথের অর্জনযোগ্য নিম্ন সীমাটি প্রতিষ্ঠিত করে।
অতএব, কোয়ান্টাম শব্দকে হ্রাস করা সংকীর্ণ - লাইনউইথ লেজার ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক। অনুশীলনে, কাঙ্ক্ষিত লাইনউইথটি এসটি সীমাটির মূল কারণগুলি সামঞ্জস্য করে অর্জিত হয়: লেজার শক্তি, উচ্চ - Q - ফ্যাক্টর গহ্বর ব্যবহার করে এবং নিম্ন ক্ষেত্রের প্রশস্ততা - রিফ্র্যাকটিভ ইনডেক্স কাপলিং (লো হেনরি ফ্যাক্টর) সহ লাভ মিডিয়া নির্বাচন করে। টাইটানিয়াম নীলকান্তমণি লেজার, ফাইবার লেজার এবং বাহ্যিক গহ্বরের সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির মতো লেজারগুলি হার্টজ - স্তরের লাইনউইথের জন্য প্রয়োজনীয় বেশিরভাগ দাবিদার সুসংগত লেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় লেজারগুলির সাধারণ উদাহরণ। তবে, প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনটির লাইনউইথ, পাওয়ার এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রয়োজনীয়তাগুলি একই সাথে পূরণ করে এমন লেজারগুলি ডিজাইন করা চ্যালেঞ্জিং থেকে যায়।
ম্যাককুরি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা ডায়মন্ড স্ফটিকগুলি ব্যবহার করে এই প্রযুক্তিটি পরীক্ষা করেছেন, যা দুর্দান্ত তাপীয় কর্মক্ষমতা সরবরাহ করে এবং একটি স্থিতিশীল পরীক্ষার পরিবেশ সরবরাহ করে। তারা একটি গহ্বরের মধ্যে মাত্র কয়েক মিলিমিটারের ব্যাসযুক্ত ডায়মন্ড স্ফটিক ব্যবহার করে 10 মেগাহার্টজ এর বেশি লাইনউইথের সাথে একটি ইচ্ছাকৃতভাবে তৈরি "শব্দ" ইনপুট বিম পরীক্ষা করেছে। তাদের রমন ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা কৌশলটি আউটপুট লেজার বিমের লাইনউইথকে 1 কেএইচজেডকে সংকুচিত করেছে, তাদের সনাক্তকরণ সিস্টেমের সীমা, 10,000 বার ছাড়িয়ে একটি সংক্ষেপণ ফ্যাক্টর অর্জন করেছে।
চিত্র 1। একক - পার্শ্বযুক্ত পিএসডি পরিমাপের ফলাফলগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে পাম্পের বীজ এবং স্টোকের উপাদানগুলির উল্লেখযোগ্য শব্দ সংকীর্ণ করে দেখায়।
গবেষণা দলটি উচ্চতর - উপাদানগুলির মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি কম্পনগুলিকে উত্তেজিত করতে উদ্দীপিত রমন ছড়িয়ে দেওয়ার নীতিটি ব্যবহার করেছে, traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতির চেয়ে হাজার হাজার গুণ বেশি কার্যকর একটি লাইনউইথ সংকীর্ণ প্রভাব অর্জন করে। মূলত, এটি লেজার প্রযুক্তিতে একটি মৌলিক অগ্রগতি চিহ্নিত করে বিভিন্ন ধরণের ইনপুট লেজারগুলিতে প্রযোজ্য একটি নতুন লেজার বর্ণালী পরিশোধন প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্ব করে।
এই নতুন প্রযুক্তিটি হালকা তরঙ্গগুলিতে ছোটখাটো এলোমেলো টেম্পোরাল পরিবর্তনের বিষয়টি সম্বোধন করে যা লেজার বিম বিশুদ্ধতা হ্রাস এবং নির্ভুলতা হ্রাস করে। একটি আদর্শ লেজারে, সমস্ত হালকা তরঙ্গগুলি পুরোপুরি সিঙ্ক্রোনাইজ করা উচিত - তবে বাস্তবে, কিছু হালকা তরঙ্গ অন্যের পিছনে সামান্য নেতৃত্ব দিতে বা পিছিয়ে থাকতে পারে, যা আলোর পর্যায়ে ওঠানামা সৃষ্টি করে। এই পর্বের ওঠানামা লেজার বর্ণালীতে "শব্দ" উত্পন্ন করে - লেজারের ফ্রিকোয়েন্সি অস্পষ্ট করে এবং এর রঙ বিশুদ্ধতা হ্রাস করে।
রমন প্রযুক্তির মূলনীতি হ'ল এই অস্থায়ী অনিয়মকে একটি ডায়মন্ড স্ফটিকের মধ্যে কম্পনে রূপান্তর করা, যা দ্রুত শোষিত এবং বিলুপ্ত হয় (এক সেকেন্ডের কয়েক ট্রিলিয়ন্থের মধ্যে)। এটি বাকী হালকা তরঙ্গগুলি মসৃণ দোলনাগুলির সাথে ছেড়ে দেয়, যার ফলে উচ্চ বর্ণালী বিশুদ্ধতা এবং লেজার বর্ণালীতে একটি উল্লেখযোগ্য সংকীর্ণ প্রভাব পড়ে।
চিত্র 2। (ক) লেজার সিস্টেমের স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম, মূল উপাদানগুলি দেখায়। ডাব্লুএনজি: হোয়াইট আওয়াজ জেনারেটর, ওসি: আউটপুট কাপলার, আইসি: ইনপুট কাপলার, ইওএম: ইলেক্ট্রো - অপটিক মডুলেটর, এলবিও: লিথিয়াম বোরেট, λ/2: অর্ধেক - ওয়েভ প্লেট। (খ) প্রতিক্রিয়া (কমলা) এবং প্রতিক্রিয়া ছাড়াই স্টোকস ফ্রিকোয়েন্সি ড্রিফট (নীল)। প্রতিক্রিয়া কেসের জন্য, ড্রিফ্ট ক্ষতিপূরণ নির্দেশ করতে পাইজোইলেক্ট্রিক ভোল্টেজ অন্তর্ভুক্ত করা হয়।
এর ব্যতিক্রমী লাইনউইথ সংকীর্ণ প্রভাব ছাড়াও, গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে এর রমন কৌশলটি ছোট ন্যূনতম লাইনউইথগুলি অর্জন সহ traditional তিহ্যবাহী ব্রিলুইন পদ্ধতির তুলনায় একাধিক সুবিধা দেয়। এই আল্ট্রা - সংকীর্ণ লাইনউইথ লেজারগুলিতে বেশ কয়েকটি কাটা - প্রান্ত অ্যাপ্লিকেশন অঞ্চল রয়েছে:
কোয়ান্টাম কম্পিউটার: কোয়ান্টাম বিটস (কুইটস) ম্যানিপুলেটিং, কোয়ান্টাম তথ্যের মৌলিক ইউনিটগুলির জন্য অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট লেজার নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। বর্তমান লেজারগুলি ফেজ শব্দের পরিচয় দেয়, যার ফলে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের ত্রুটি দেখা দেয়। উন্নত বর্ণালী বিশুদ্ধতা কোয়ান্টাম কম্পিউটারের নির্ভরযোগ্যতা বাড়িয়ে তুলবে।
পারমাণবিক ঘড়ি: পারমাণবিক ঘড়িগুলি জিপিএস নেভিগেশনের ভিত্তি তৈরি করে। উচ্চতর বর্ণালী বিশুদ্ধতা তাদের কর্মক্ষমতা বাড়িয়ে তুলবে এবং ভবিষ্যতে মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানে নতুন আবিষ্কার চালাতে পারে।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণ: মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ডিটেক্টরগুলি, যা স্পেসটাইমের মধ্যে অত্যন্ত ছোট বিকৃতিগুলি পরিমাপ করে, সংকীর্ণ লাইনউইথগুলির সাথে লেজার বিমগুলি ব্যবহার করে আরও সংবেদনশীল হয়ে উঠতে পারে, সম্ভাব্যভাবে দূরবর্তী মহাজাগতিক ঘটনাগুলি থেকে দুর্বল সংকেত সনাক্তকরণ সক্ষম করে।
