تنگ لائن چوڑائی لیزر کی لائن چوڑائی کی پیمائش

لائن کی چوڑائی کی پیمائشتنگ لائن چوڑائی لیزر

تنگ لائن وڈتھ لیزر کی لکیر کی چوڑائی، خاص طور پر سنگل فریکوئنسی لیزرز کی، لیزر سپیکٹرم کی چوڑائی (عام طور پر آدھی چوڑائی سے پوری چوڑائی FWHM) سے مراد ہے۔ مزید واضح طور پر، ریڈی ایٹڈ برقی میدان کی پاور سپیکٹرل کثافت کی چوڑائی کو تعدد، موج نمبر یا طول موج کے لحاظ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ لیزر کی لکیر کی چوڑائی کا وقت کے ساتھ بہت گہرا تعلق ہے اور یہ ہم آہنگی کے وقت اور ہم آہنگی کی لمبائی کی خصوصیت ہے۔ اگر مرحلہ ایک غیر محدود شفٹ سے گزرتا ہے، تو فیز شور ایک لکیر کی چوڑائی پیدا کرتا ہے، جو کہ ایک آزاد آسکیلیٹر کا معاملہ ہے۔ مرحلے کے اتار چڑھاو کا ایک بہت ہی چھوٹے فیز رینج میں محدود ہونے کا نتیجہ 0 لائن وڈتھ اور کچھ شور سائڈ بینڈ میں ہوتا ہے۔ گونجنے والی گہا کی لمبائی کا آفسیٹ لائن کی چوڑائی میں بھی حصہ ڈالتا ہے اور اسے پیمائش کے وقت پر منحصر کرتا ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ صرف لائن کی چوڑائی یا یہاں تک کہ سپیکٹرم کی شکل (لائن کی قسم) بھی اس کے بارے میں تمام معلومات فراہم نہیں کر سکتی۔لیزر سپیکٹرم.

کی پیمائش کے لیے بہت سی تکنیکیں اپنائی جا سکتی ہیں۔لیزر کی لکیر کی چوڑائی:

جب لائن وڈتھ کا تناسب بڑا ہوتا ہے (> 10GHz، جب ایک سے زیادہ لیزرز کے گونجنے والے گہاوں میں ایک سے زیادہ موڈ oscillations ہوتے ہیں)، تو ایک روایتی اسپیکٹرومیٹر کو ایک ڈفریکشن گریٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طریقہ کو استعمال کرکے ہائی فریکوئنسی ریزولوشن حاصل کرنا بہت مشکل ہے۔

ایک اور طریقہ یہ ہے کہ تعدد کے اتار چڑھاو کو شدت کے اتار چڑھاو میں تبدیل کرنے کے لیے فریکوئنسی ڈسکریمینیٹر کا استعمال کیا جائے۔ امتیاز کرنے والا ایک غیر متوازن انٹرفیرومیٹر یا اعلی درستگی کا حوالہ گہا ہوسکتا ہے۔ اس پیمائش کے طریقہ کار کا حل بھی بہت محدود ہے۔

3. سنگل فریکوئنسی لیزرز عام طور پر سیلف ہیٹروڈائن طریقہ استعمال کرتے ہیں، جو فریکوئنسی آفسیٹ اور تاخیر کے بعد لیزر آؤٹ پٹ اور خود کے درمیان بیٹ کو ریکارڈ کرتا ہے۔

جب لائن کی چوڑائی کئی سو ہرٹز ہوتی ہے تو روایتی ہیٹروڈائن تکنیک عملی نہیں ہوتی کیونکہ اس وقت ایک بڑی تاخیر کی لمبائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کو بڑھانے کے لیے ایک سائکلک فائبر لوپ اور ایک اندرونی فائبر یمپلیفائر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

5. دو آزاد لیزرز کی دھڑکنوں کو ریکارڈ کرکے ایک بہت ہی اعلیٰ قرارداد حاصل کی جاسکتی ہے۔ اس وقت، حوالہ لیزر کا شور ٹیسٹ کے مقابلے میں بہت کم ہےلیزر، یا دونوں کی کارکردگی کے اشارے ایک جیسے ہیں۔ فوری فریکوئنسی فرق فیز لاکڈ لوپ کا استعمال کرتے ہوئے یا ریاضی کے ریکارڈ کی بنیاد پر کیلکولیشن کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ یہ طریقہ بہت آسان اور مستحکم ہے، لیکن اس کے لیے ایک اور لیزر کی ضرورت ہے (ٹیسٹ لیزر کی فریکوئنسی کے قریب کام کرنے والا)۔ اگر ماپی ہوئی لکیر کی چوڑائی کے لیے ایک بہت ہی وسیع اسپیکٹرل رینج کی ضرورت ہے، تو فریکوئنسی کنگھی کا استعمال کرنا بہت آسان ہے۔

آپٹیکل فریکوئنسی کی پیمائش کے لیے عام طور پر کسی وقت ایک مخصوص فریکوئنسی (یا وقت) کا حوالہ درکار ہوتا ہے۔ تنگ لائن وڈتھ لیزر کے لیے، کافی حد تک درست حوالہ فراہم کرنے کے لیے صرف ایک حوالہ روشنی کی ضرورت ہے۔ ہیٹروڈائن تکنیک ٹیسٹ ڈیوائس سے ہی کافی طویل تاخیر کا اطلاق کرکے فریکوئنسی حوالہ حاصل کرتی ہے۔ مثالی طور پر، یہ ابتدائی بیم اور اس کی اپنی تاخیر شدہ روشنی کے درمیان وقت کی ہم آہنگی سے بچتا ہے۔ لہذا، طویل آپٹیکل ریشوں کو عام طور پر اپنایا جاتا ہے. تاہم، مستحکم اتار چڑھاو اور صوتی اثرات کی وجہ سے، طویل آپٹیکل ریشے اضافی مرحلے کے شور کا سبب بن سکتے ہیں۔