ມື້ນີ້, ພວກເຮົາຈະແນະນຳເລເຊີ "ສີດຽວ" ໃຫ້ກັບເລເຊີທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບທີ່ສຸດ. ການເກີດຂຶ້ນຂອງມັນຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດການນຳໃຊ້ເລເຊີ, ແລະໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້ມັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກວດຈັບຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ, liDAR, ການຮັບຮູ້ແບບກະຈາຍ, ການສື່ສານທາງແສງທີ່ສອດຄ່ອງກັນຄວາມໄວສູງ ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆ, ເຊິ່ງເປັນ "ພາລະກິດ" ທີ່ບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການປັບປຸງພະລັງງານເລເຊີເທົ່ານັ້ນ.
ເລເຊີເສັ້ນແຄບແມ່ນຫຍັງ?
ຄຳວ່າ "ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ" ໝາຍເຖິງຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນສະເປກຕຣຳຂອງເລເຊີໃນໂດເມນຄວາມຖີ່, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວຈະຖືກວັດແທກໃນແງ່ຂອງຄວາມກວ້າງເຕັມເຄິ່ງຈຸດສູງສຸດຂອງສະເປກຕຣຳ (FWHM). ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກລັງສີທີ່ເກີດຂຶ້ນເອງຂອງອະຕອມ ຫຼື ໄອອອນທີ່ກະຕຸ້ນ, ສຽງລົບກວນຂອງເຟສ, ການສັ່ນສະເທືອນກົນຈັກຂອງຕົວສະທ້ອນແສງ, ການສັ່ນສະເທືອນຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ປັດໄຈພາຍນອກອື່ນໆ. ຄ່າຂອງຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນນ້ອຍເທົ່າໃດ, ຄວາມບໍລິສຸດຂອງສະເປກຕຣຳກໍ່ຈະສູງຂຶ້ນ, ນັ້ນຄື, ຄວາມເປັນສີດຽວຂອງເລເຊີກໍ່ຈະດີຂຶ້ນ. ເລເຊີທີ່ມີລັກສະນະດັ່ງກ່າວມັກຈະມີສຽງລົບກວນຂອງເຟສ ຫຼື ຄວາມຖີ່ໜ້ອຍຫຼາຍ ແລະ ສຽງລົບກວນຄວາມເຂັ້ມທຽບເທົ່າໜ້ອຍຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄ່າຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຊື່ຂອງເລເຊີທີ່ນ້ອຍລົງເທົ່າໃດ, ຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ສອດຄ້ອງກັນກໍ່ຈະແຂງແຮງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງສະແດງອອກເປັນຄວາມຍາວຂອງຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ຍາວຫຼາຍ.
ການຮັບຮູ້ ແລະ ການນຳໃຊ້ເລເຊີເສັ້ນແຄບ
ຖືກຈຳກັດໂດຍຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຂະຫຍາຍຂອງເລເຊີ, ເກືອບເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຮັບຮູ້ຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບໂດຍກົງໂດຍການອີງໃສ່ຕົວສັ່ນແບບດັ້ງເດີມ. ເພື່ອຮັບຮູ້ການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມັນຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ຕົວກອງ, ຕາຂ່າຍ ແລະ ອຸປະກອນອື່ນໆເພື່ອຈຳກັດ ຫຼື ເລືອກໂມດູນຕາມລວງຍາວໃນສະເປກຕຣຳການຮັບ, ເພີ່ມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຜົນກຳໄລສຸດທິລະຫວ່າງໂໝດຕາມລວງຍາວ, ເພື່ອໃຫ້ມີການສັ່ນສະເທືອນໂໝດຕາມລວງຍາວໜ້ອຍ ຫຼື ແມ່ນແຕ່ພຽງອັນດຽວໃນຕົວສະທ້ອນແສງເລເຊີ. ໃນຂະບວນການນີ້, ມັນມັກຈະຈຳເປັນຕ້ອງຄວບຄຸມອິດທິພົນຂອງສຽງລົບກວນຕໍ່ຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ, ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການຂະຫຍາຍຂອງເສັ້ນສະເປກຕຣຳທີ່ເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຂອງສະພາບແວດລ້ອມພາຍນອກ; ໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນຍັງສາມາດລວມກັບການວິເຄາະຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳສຽງລົບກວນໄລຍະ ຫຼື ຄວາມຖີ່ເພື່ອເຂົ້າໃຈແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງສຽງລົບກວນ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບຂອງເລເຊີ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ໝັ້ນຄົງຂອງເລເຊີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບ.
ລອງມາເບິ່ງການຮັບຮູ້ເຖິງການປະຕິບັດງານຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບຂອງເລເຊີປະເພດຕ່າງໆ.
ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳມີຂໍ້ດີຄືຂະໜາດກະທັດຮັດ, ປະສິດທິພາບສູງ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານ ແລະ ຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດ.
ເຄື່ອງສະທ້ອນແສງ Fabry-Perot (FP) ທີ່ໃຊ້ໃນແບບດັ້ງເດີມເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນຈະສັ່ນສະເທືອນໃນຮູບແບບຫຼາຍເສັ້ນຍາວ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງສາຍຜົນຜະລິດແມ່ນຂ້ອນຂ້າງກວ້າງ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງເພີ່ມການຕອບສະໜອງທາງແສງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແຄບ.
ການປ້ອນກັບຄືນແບບກະຈາຍ (DFB) ແລະ ການສະທ້ອນແບບກະຈາຍ Bragg (DBR) ແມ່ນເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳແສງພາຍໃນສອງຊະນິດທົ່ວໄປ. ເນື່ອງຈາກລະດັບສຽງຂອງຕາຂ່າຍນ້ອຍ ແລະ ການເລືອກຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ດີ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະບັນລຸຜົນຜະລິດຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຄວາມຖີ່ດຽວທີ່ໝັ້ນຄົງ. ຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງສອງໂຄງສ້າງແມ່ນຕຳແໜ່ງຂອງຕາຂ່າຍ: ໂຄງສ້າງ DFB ປົກກະຕິແລ້ວແຈກຢາຍໂຄງສ້າງແບບເປັນໄລຍະຂອງຕາຂ່າຍ Bragg ຕະຫຼອດຕົວສະທ້ອນ, ແລະ ຕົວສະທ້ອນຂອງ DBR ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງຕາຂ່າຍສະທ້ອນ ແລະ ພື້ນທີ່ເພີ່ມທີ່ປະສົມປະສານເຂົ້າໃນພື້ນຜິວສຸດທ້າຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເລເຊີ DFB ໃຊ້ຕາຂ່າຍທີ່ຝັງຢູ່ດ້ວຍຄວາມຄົມຊັດຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫຕ່ຳ ແລະ ການສະທ້ອນຕ່ຳ. ເລເຊີ DBR ໃຊ້ຕາຂ່າຍພື້ນຜິວທີ່ມີຄວາມຄົມຊັດຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫສູງ ແລະ ການສະທ້ອນສູງ. ໂຄງສ້າງທັງສອງມີລະດັບສະເປກຕຣຳເສລີຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ສາມາດປະຕິບັດການປັບຄວາມຍາວຄື້ນໂດຍບໍ່ມີການກະໂດດໂໝດໃນລະດັບສອງສາມນາໂນແມັດ, ບ່ອນທີ່ເລເຊີ DBR ມີລະດັບການປັບທີ່ກວ້າງກວ່າເລເຊີ DFBນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຕອບສະໜອງທາງແສງຂອງຊ່ອງພາຍນອກ, ເຊິ່ງໃຊ້ອົງປະກອບທາງແສງພາຍນອກເພື່ອຕອບສະໜອງແສງທີ່ອອກມາຂອງຊິບເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ ແລະ ເລືອກຄວາມຖີ່, ຍັງສາມາດຮັບຮູ້ການເຮັດວຽກຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳໄດ້.
(2) ເລເຊີໄຟເບີ
ເລເຊີເສັ້ນໄຍມີປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງປໍ້າສູງ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງທີ່ດີ ແລະ ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ສູງ, ເຊິ່ງເປັນຫົວຂໍ້ຄົ້ນຄວ້າທີ່ຮ້ອນແຮງໃນຂົງເຂດເລເຊີ. ໃນສະພາບການຂອງຍຸກຂໍ້ມູນຂ່າວສານ, ເລເຊີເສັ້ນໄຍມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍແສງໃນປະຈຸບັນໃນຕະຫຼາດ. ເລເຊີເສັ້ນໄຍຄວາມຖີ່ດຽວທີ່ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແຄບ, ສຽງລົບກວນຕ່ຳ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ດີໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນທິດທາງທີ່ສຳຄັນຂອງການພັດທະນາຂອງມັນ.
ການດໍາເນີນງານຮູບແບບຕາມລວງຍາວດ່ຽວແມ່ນຫຼັກຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ແຄບຕໍ່ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວອີງຕາມໂຄງສ້າງຂອງຕົວສະທ້ອນຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຄວາມຖີ່ດຽວສາມາດແບ່ງອອກເປັນປະເພດ DFB, ປະເພດ DBR ແລະປະເພດວົງແຫວນ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຄວາມຖີ່ດຽວ DFB ແລະ DBR ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບເລເຊີເຄິ່ງຕົວນໍາ DFB ແລະ DBR.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1, ເລເຊີເສັ້ນໄຍ DFB ແມ່ນການຂຽນຕາຂ່າຍ Bragg ທີ່ກະຈາຍຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຍາວຄື້ນໃນການເຮັດວຽກຂອງຕົວສັ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກໄລຍະເວລາຂອງເສັ້ນໄຍ, ຮູບແບບຕາມລວງຍາວສາມາດເລືອກໄດ້ຜ່ານການຕອບສະໜອງທີ່ກະຈາຍຂອງຕາຂ່າຍ. ຕົວສະທ້ອນແສງເລເຊີຂອງເລເຊີ DBR ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນປະກອບດ້ວຍຕາຂ່າຍ Bragg ເສັ້ນໄຍຄູ່ໜຶ່ງ, ແລະຮູບແບບຕາມລວງຍາວດຽວສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກເລືອກໂດຍຕາຂ່າຍ Bragg ເສັ້ນໄຍແຖບແຄບ ແລະ ການສະທ້ອນແສງຕ່ຳ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຕົວສະທ້ອນແສງຍາວ, ໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນ ແລະ ການຂາດກົນໄກການຈຳແນກຄວາມຖີ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ຊ່ອງຮູບວົງແຫວນມັກຈະມີການໂດດຮູບແບບ, ແລະ ມັນຍາກທີ່ຈະເຮັດວຽກຢ່າງໝັ້ນຄົງໃນຮູບແບບຕາມລວງຍາວຄົງທີ່ເປັນເວລາດົນ.
ຮູບທີ 1, ໂຄງສ້າງເສັ້ນຊື່ສອງອັນທົ່ວໄປຂອງຄວາມຖີ່ດຽວເລເຊີເສັ້ນໄຍ
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 27 ພະຈິກ 2023