ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ

ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ

ການສ້າງເລເຊີຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕອບສະໜອງເງື່ອນໄຂພື້ນຖານສາມຢ່າງຄື: ການປີ້ນກັບຂອງປະຊາກອນ, ຊ່ອງສຽງສະທ້ອນທີ່ເໝາະສົມ, ແລະ ການໄປເຖິງເລເຊີຂອບເຂດຈຳກັດ (ການໄດ້ຮັບແສງໃນຊ່ອງສະທ້ອນຕ້ອງຫຼາຍກວ່າການສູນເສຍ). ກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການທາງກາຍະພາບພື້ນຖານເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງແນ່ນອນ ແລະ ບັນລຸການເພີ່ມປະສິດທິພາບຜ່ານໂຄງສ້າງພິເສດຂອງທໍ່ນຳຄື້ນເສັ້ນໄຍ.

ລັງສີທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ ແລະ ການປີ້ນກັບຂອງປະຊາກອນແມ່ນພື້ນຖານທາງກາຍະພາບສຳລັບການຜະລິດເລເຊີ. ເມື່ອພະລັງງານແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງປັ໊ມ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໄດໂອດເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ) ຖືກສີດເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍຮັບທີ່ເສີມດ້ວຍໄອອອນດິນທີ່ຫາຍາກ (ເຊັ່ນ Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), ໄອອອນດິນທີ່ຫາຍາກຈະດູດຊຶມພະລັງງານ ແລະ ຫັນປ່ຽນຈາກສະຖານະພື້ນດິນໄປສູ່ສະຖານະທີ່ກະຕຸ້ນ. ເມື່ອຈຳນວນໄອອອນໃນສະຖານະທີ່ກະຕຸ້ນເກີນກວ່າຈຳນວນໃນສະຖານະພື້ນດິນ, ສະຖານະປີ້ນກັບຂອງປະຊາກອນຈະຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ໃນຈຸດນີ້, ໂຟຕອນທີ່ເກີດເຫດຈະກະຕຸ້ນລັງສີທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຂອງໄອອອນສະຖານະທີ່ກະຕຸ້ນ, ສ້າງໂຟຕອນໃໝ່ທີ່ມີຄວາມຖີ່, ໄລຍະ ແລະ ທິດທາງດຽວກັນກັບໂຟຕອນທີ່ເກີດເຫດ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸການຂະຫຍາຍແສງ.

ຄຸນສົມບັດຫຼັກຂອງໂໝດດຽວເລເຊີເສັ້ນໄຍຕັ້ງຢູ່ໃນເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ລະອຽດຫຼາຍ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ 8-14μm). ອີງຕາມທິດສະດີຄື້ນແສງ, ແກນທີ່ລະອຽດດັ່ງກ່າວສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ສົ່ງຕໍ່ໄດ້ພຽງແຕ່ຮູບແບບສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໜຶ່ງຮູບແບບ (ເຊັ່ນ: ຮູບແບບພື້ນຖານ LP₀₁ ຫຼື HE₁₁) ຢ່າງໝັ້ນຄົງ, ນັ້ນຄືຮູບແບບດຽວ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍລົບລ້າງບັນຫາການກະຈາຍຕົວແບບ intermodal ທີ່ມີຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍ multimode, ນັ້ນຄືປະກົດການການຂະຫຍາຍກຳມະຈອນທີ່ເກີດຈາກການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຈາກທັດສະນະຂອງລັກສະນະການສົ່ງຕໍ່, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເສັ້ນທາງຂອງແສງທີ່ແຜ່ລາມໄປຕາມທິດທາງແກນໃນເສັ້ນໄຍ optical ຮູບແບບດຽວແມ່ນມີຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ລຳແສງທີ່ອອກມາມີຄວາມສອດຄ່ອງທາງພື້ນທີ່ທີ່ສົມບູນແບບ ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານ Gaussian, ແລະປັດໄຈຄຸນນະພາບລຳແສງ M² ສາມາດເຂົ້າໃກ້ 1 (M²=1 ສຳລັບລຳແສງ Gaussian ທີ່ເໝາະສົມ).

ເລເຊີເສັ້ນໄຍແມ່ນຕົວແທນທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງລຸ້ນທີສາມເທັກໂນໂລຢີເລເຊີ, ເຊິ່ງໃຊ້ເສັ້ນໄຍແກ້ວທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງດິນທີ່ຫາຍາກເປັນຕົວກາງເພີ່ມຄວາມສະຫວ່າງ. ໃນໄລຍະທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ເລເຊີເສັ້ນໄຍໂໝດດຽວໄດ້ຄອບຄອງສ່ວນແບ່ງທີ່ສຳຄັນເພີ່ມຂຶ້ນໃນຕະຫຼາດເລເຊີທົ່ວໂລກ, ຍ້ອນຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານປະສິດທິພາບທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບເລເຊີເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂໝດ ຫຼື ເລເຊີແບບແຂງແບບດັ້ງເດີມ, ເລເຊີເສັ້ນໄຍໂໝດດຽວສາມາດສ້າງລຳແສງ Gaussian ທີ່ດີດ້ວຍຄຸນນະພາບລຳແສງໃກ້ກັບ 1, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າລຳແສງສາມາດບັນລຸມຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂັ້ນຕ່ຳທາງທິດສະດີ ແລະ ຈຸດໂຟກັສຂັ້ນຕ່ຳ. ຄຸນສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ໃນຂົງເຂດການປະມວນຜົນ ແລະ ການວັດແທກທີ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍຳສູງ ແລະ ຜົນກະທົບທາງຄວາມຮ້ອນຕ່ຳ.