Pléitear na ceithre theicneolaíocht seo le chéile toisc go dtéann siad go léir i gcion go díreach ar shaintréithe aschuir an chuas athshondach léasair.
1. Roghnú mód:
Is éard atá i roghnú mód ná roghnú minicíochta i ndáiríre. Úsáideann an chuid is mó de na léasair cuasanna athshondach níos faide chun fuinneamh aschuir níos mó a fháil, rud a fhágann go bhfuil an t-aschur léasair il-mhodh. Mar sin féin, i gcomparáid le modhanna ard-ord, tá tréithe gile ard, uillinn éagsúlachta beag, dáileadh aonfhoirmeach déine solais gathacha, agus minicíocht ascalaithe aonair ag an mód trasnánach bunúsach (modh TEM00). Tá an cur isteach spásúil agus ama is fearr aige. Dá bhrí sin, is foinse solais comhleanúnach idéalach é léasair mód trasnánach aonair, rud atá an-tábhachtach d'iarratais ar nós trasnamhéadair léasair, anailís speictreach, agus próiseáil léasair. Chun na coinníollacha seo a chomhlíonadh, ní mór bearta a ghlacadh chun ascalaithe léasair a theorannú chun oibriú an chuid is mó de na minicíochtaí athshondach i léasair ilmhód a chosc, agus úsáid a bhaint as teicneolaíocht roghnúcháin modh chun aschur léasair aon-mhód aon-minicíochta a fháil.
Tá roghnú mód roinnte ina dhá bhealach: is é ceann amháin modh fadaimseartha léasair a roghnú; is é an ceann eile ná modh trasnaithe léasair a roghnú. Tá tionchar níos mó ag an gcéad cheann ar mhinicíocht aschuir an léasair agus féadann sé comhleanúnachas an léasair a fheabhsú go mór; bíonn tionchar ag an dara ceann go príomha ar aonfhoirmeacht déine solais an aschuir léasair agus feabhsaíonn sé gile an léasair.
1)Roghnú modh fadaimseartha: Chun monacrómatacht agus fad comhleanúnachais an bhíoma a fheabhsú, ní mór don léasair oibriú i mód fadaimseartha amháin. Mar sin féin, is minic a bhíonn roinnt modhanna fadaimseartha ascalaithe ag go leor léasair ag an am céanna. Dá bhrí sin, chun léasair modh fadaimseartha amháin a dhearadh, ní mór modh roghnúcháin minicíochta a úsáid. I measc na modhanna coitianta tá: modh cuas gearr, modh etalon Fabry-Ploy, modh trí scáthán, etc.
2)Roghnú mód trasnaithe: Is é an coinníoll le haghaidh ascalaithe léasair ná go gcaithfidh an comhéifeacht gnóthachain a bheith níos mó ná an comhéifeacht caillteanais. Is féidir na caillteanais a roinnt ina chaillteanais astaíochta líne a bhaineann leis an ord mód trasnaithe agus caillteanais eile neamhspleách ar an modh ascalaithe. Is é an rud is bun leis an mód trasnánach bunúsach a roghnú ná go sroichfidh an mód TEM00 coinníollacha ascalaithe agus go seachnófar ascalú modhanna trasnaithe ardoird. Dá bhrí sin, ní mór dúinn ach caillteanas astuithe líne gach modh ard-ordú a rialú chun an cuspóir a bhaineann le modhanna trasnáin a roghnú a bhaint amach. Go ginearálta, chomh fada agus is féidir ascaluithe mód TEM01 agus TEM10 atá ordú amháin níos airde ná an modh trasnánach bunúsach a chur faoi chois, is féidir ascaluithe modhanna eile ard-ord a chur faoi chois. I measc na modhanna coitianta tá: modh Cró, modh Cró ag díriú agus modh teileascóp laistigh den chuas, cuas cuasach-dronnach, ag baint úsáide as roghnú modh Q-lasc, etc.
2. Cobhsú minicíochta:
Tar éis don léasair ascalaithe aon-minicíochta a fháil trí roghnú mód, beidh an minicíocht athshondach fós ag bogadh laistigh den leithead líneach iomlán mar gheall ar athruithe ar choinníollacha inmheánacha agus seachtracha. Tugtar "sruth minicíochta" ar an bhfeiniméan seo. Mar gheall ar an sruth a bheith ann, eascraíonn fadhb cobhsaíochta minicíochta léasair. Is é cuspóir an chobhsaithe minicíochta ná iarracht a dhéanamh na fachtóirí inrialaithe seo a rialú chun a gcur isteach ar an minicíocht ascalaithe a íoslaghdú, rud a fheabhsóidh cobhsaíocht minicíochta léasair.
Áirítear le cobhsaíocht minicíochta dhá ghné: cobhsaíocht minicíochta agus atáirgtheacht minicíochta. Tagraíonn cobhsaíocht minicíochta don chóimheas idir sruth minicíochta an léasair agus an minicíocht ascalaithe laistigh d'am oibre leanúnach. Dá lú an cóimheas, is airde an cobhsaíocht minicíochta. Is é atáirgeadh minicíochta an t-athrú coibhneasta ar mhinicíocht nuair a úsáidtear an léasair i dtimpeallachtaí éagsúla. Tá modhanna cobhsaithe minicíochta roinnte ina dhá chineál: éighníomhach agus gníomhach. I measc na modhanna cobhsaithe minicíochta sonracha tá: Modh sag uaineola agus modh ionsú sáithiúcháin.
3. Q-athrú:
Go ginearálta, ní bíoga míne singil iad na bíoga solais a aschuireann léasairí bíogacha soladstaide, ach seicheamh de bhioga buaic bheaga le déine agus leithid éagsúla sa raon microsecond. Maireann an seicheamh cuisle solais seo ar feadh na céadta micriseconds nó fiú milleasoicindí, agus níl a bhuaicchumhacht ach na mílte cileavata, atá i bhfad ó bheith ag freastal ar riachtanais na n-iarratas praiticiúla ar nós radar léasair agus raon léasair. Ar an gcúis seo, mhol roinnt daoine an coincheap Q-athrú, a d'fheabhsaigh feidhmíocht aschuir na bíoga léasair de réir roinnt orduithe méide, an leithead cuisle a chomhbhrú go dtí an leibhéal nanosecond, agus tá an buaicchumhacht chomh hard le gigawatts.
Tagraíonn Q do fhachtóir cáilíochta an chuas athshondach léasair. Is í an fhoirmle shainiúil Q=2T"Fuinneamh atá stóráilte sa chuas athshondach/Fuinneamh caillte in aghaidh an timthrialla ascalaithe.
Ag an am seo, prionsabal ascalaithe léasair Q-athrú: úsáidtear modh áirithe chun an cuas athshondach a dhéanamh i stát luach ard-chaillteanais agus íseal-Q ag tús na caidéalaithe. Tá an tairseach ascalaithe an-ard, agus fiú má charnadh líon inbhéartaithe dlús na gcáithníní go leibhéal an-ard, ní dhéanfaidh sé ascalaithe a tháirgeadh; nuair a shroicheann líon inbhéartaithe na gcáithníní an luach buaic, déantar luach Q an chuas a mhéadú go tobann, rud a fhágann go sáróidh gnóthachan an mheáin léasair an tairseach go mór, agus go dtarlóidh ascalaithe go han-tapa. Ag an am seo, déanfar fuinneamh na gcáithníní atá stóráilte sa stát metastable a thiontú go tapa i bhfuinneamh na bhfótón, agus méadóidh na fótóin ag ráta an-ard. Is féidir leis an léasair cuisle léasair a aschur le buaicchumhacht ard agus leithead caol.
Toisc go n-áirítear caillteanas an chuas athshondach caillteanas machnaimh, caillteanas ionsú, caillteanas radaíochta, caillteanas scaipthe agus caillteanas tarchurtha, úsáidtear modhanna éagsúla chun cineálacha éagsúla caillteanais a rialú chun teicneolaíochtaí éagsúla Q-athrú a fhoirmiú. Faoi láthair, is iad na teicneolaíochtaí coitianta maidir le hathrú Q ná: lascadh acousto-optach Q, malartú Q leictreastatach agus malartú ruaime.
4. Glasáil mód:
Is féidir le Q-athrú an leithead cuisle léasair a chomhbhrú agus bíoga léasair a fháil le leithead cuisle den ord micreasoicindí agus buaicchumhacht den ord gigawatts. Is teicneolaíocht í an teicneolaíocht glasála mód a mhodhnaíonn an léasair a thuilleadh ar bhealach speisialta, rud a chuireann iallach ar na céimeanna de na modhanna fadaimseartha éagsúla ascalaithe sa léasair a shocrú, ionas gur féidir gach modh a fhorshuí go comhleanúnach chun bíoga ultrashort a fháil. Ag baint úsáide as teicneolaíocht glasála modh, is féidir bíoga léasair ultrashort le leithead cuisle den ord femtoseconds agus buaicchumhacht níos airde ná an t-ord T vata a fháil. Déanann teicneolaíocht glasála modh an fuinneamh léasair an-chomhchruinnithe in am agus faoi láthair is í an teicneolaíocht is úire chun léasair buaicchumhachta ard a fháil.
Prionsabal glasála an mhodha: Go ginearálta, táirgeann léasair neamh-aonfhoirmeacha ilmhodhanna fadaimseartha i gcónaí. Ós rud é nach bhfuil aon ghaolmhaireacht cinnte idir minicíocht agus céim tosaigh gach mód, tá gach modh neamhchomhleanúnach lena chéile, mar sin is é an t-aschur déine solais trí mhodhanna fadaimseartha iolracha suimiú neamhchomhleanúnach gach modh fadaimseartha. Athraíonn an déine solais aschuir go neamhrialta le himeacht ama. Ligeann glasáil mód do mhodhanna iomadúla fadaimseartha a d’fhéadfadh a bheith sa chuas athshondach ascalú go sioncronach, coinníonn sé eatraimh minicíochta gach modh ascalaithe cothrom agus coinníonn sé a gcéimeanna tosaigh tairiseach, ionas go n-aschuireann an léasair seicheamh gearr cuisle le eatraimh rialta agus comhionann in am.
Tá teicneolaíocht glasála mód roinnte i glasáil mód gníomhach agus glasáil mód éighníomhach. Glasáil mód gníomhach: cuir modulator le minicíocht modhnúcháin v=c/2L isteach sa chuas athshondach chun aimplitiúid agus céim an aschuir léasair a mhodhnú chun creathadh sioncrónach gach fadmhóid a bhaint amach. Glasáil modh éighníomhach: cuir isteach bosca ruaime le tréithe ionsú sáithithe isteach sa chuas léasair. Laghdóidh comhéifeacht ionsú an bhosca ruaime le tréithe ionsú sáithithe le méadú déine solais. Sa léasair, de réir mar a spreagfaidh an caidéal optúil an t-ábhar oibre, tarlóidh gach modh fadaimseartha go randamach, agus luaineoidh an réimse solais i déine mar gheall ar a superposition. Nuair a dhéantar roinnt modhanna fadaimseartha a fheabhsú go comhleanúnach trí sheans, tá codanna le déine solais níos láidre le feiceáil, agus tá codanna eile níos laige. Déantar na codanna níos láidre seo a ionsú níos lú ag an ruaim agus níl an caillteanas mór. Déanann an dath na codanna níos laige a ionsú níos mó agus éiríonn siad níos laige. Mar thoradh ar an réimse solais ag dul tríd an dath go leor uaireanta, tá na codanna láidre agus lag idirdhealú go soiléir, agus ar deireadh roghnaítear na codanna feabhsaithe modh fadaimseartha seo i bhfoirm bíoga caol. Tá ceanglais áirithe ag glasáil mód éighníomhach ar airíonna optúla an bhosca ruaime: ní mór go mbeadh líne ionsú an ruaime an-ghar don tonnfhad léasair; ní mór leithead líne an líne ionsúcháin a bheith níos mó ná nó cothrom le leithead an líne léasair; agus ní mór an t-am scíthe a bheith níos giorra ná an t-am a thógann sé don chuisle taisteal ar ais agus amach sa chuas.
