دانشمندان سیبری کارایی و قابلیت اطمینان تقویت کننده های نوری را افزایش می دهند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

دانشمندان در انستیتوی اپتیک اتمسفر Zuev در شعبه سیبری آکادمی علوم روسیه (IOA SB RAS) به طور مشترک با همکاران دانشگاه پلی تکنیک تومسک (TPU) طرحی کاملاً جدید از تقویت کننده فرکانس بالا برای سیگنال های نوری را ایجاد کرده اند.

این پیشرفت باعث بهبود روشنایی تصاویر در نمایشگرهای لیزری با فرکانس تکرار پالس ضبط شده (PRF) می شود که توسط یک مانع و تخلیه خازنی تحریک می شوند. نتایج این تحقیق در مجله Optics Communications منتشر شده است.

از تقویت کننده های روشنایی برای افزایش شار نوری در سیستم های نوری مانند لیزر ، پروژکتور و مانیتورهای لیزر استفاده می شود. در عمل ، تقویت کننده های مبتنی بر لیزرهای بخار فلز پالس به طور گسترده ای استفاده می شوند. آنها راندمان نسبتاً بالایی دارند و با فرکانس تکرار پالس بالا کار می کنند ، که تفکیک زمانی مناسب را ارائه می دهد. در این تقویت کننده های سیگنال نوری ، نور از یک لوله تخلیه گاز عبور می کند که در آن جفت های فلزی با تخلیه بین الکترودهای واقع در داخل لوله فعال می شوند (تحریک می شوند).

دانشمندان در IOA SB RAS یک طرح تقویت کننده جایگزین ایجاد کرده اند که بخارات را با تخلیه خازنی طولی تحریک می کند. الکترودهای موجود در این دستگاه در خارج از لوله تخلیه گاز قرار دارند که به طراحی مزیت های قابل توجهی می بخشد.

©
عکس: تقویت کننده های نوری / Maxim Trigub

تقویت کننده های نوری بر اساس لیزرهای بخار فلز پالسی

“برای تحریک محیط فعال ، ما به جای تخلیه سنتی از تخلیه سد خازنی استفاده کردیم. این بدان معنی است که مواد الکترودهای موجود در دستگاه ما با ماده تهاجمی شیمیایی تقویت کننده روشنایی تماس ندارند. مزیت اصلی طراحی ما سهولت ساخت و عمر بیشتر دستگاه است. به لطف حالت عملیاتی بهینه شده ، در مقایسه با مقادیر قبلاً به دست آمده (17 کیلوهرتز) ، توانستیم به یک فرکانس تکرار پالس 24 کیلوهرتز رکورد شکنی برای تقویت روشنایی دست یابیم و این محدودیت نیست “، محقق ارشد آزمایشگاه آزمایشگاه كوانتوم الكترونيك IOA SB RAS و دانشیار گروه TPU برای بخش علوم مواد ماكسیم تری گاب می گوید.

دانشمندان از برمید مس (CuBr) که با تخلیه با فرکانس تکرار پالس (PRF) تا 24 کیلوهرتز تحریک شده است ، به عنوان ماده ای برای محیط فعال تقویت کننده استفاده می کنند. آنها به طور آزمایشی غلظت بخارات CuBr را برای کارآمدترین کارکرد دستگاه تخمین زدند. معلوم شد که تقویت بهینه نه در حداکثر توان خروجی ، بلکه در غلظت بخارهای CuBr تقریباً یک سوم پایین تر حاصل شده است.

از تقویت کننده برای بدست آوردن تصاویر روشن در مدارهای مانیتور لیزر مونوستاتیک و بیستاتیک و همچنین بالا بردن توان خروجی تابش در مدارهای “تقویت کننده الیاف اسیلاتور اصلی” (MOPA) استفاده می شود. کنتراست تصاویر در نمایشگرهای لیزری مونوستاتیک و بیستاتیک بیش از 90٪ است.

دانشمندان از IOA SB RAS و TPU سالهاست که تحت نظارت پروفسور گنادی اوتوشنکو به کار مشترک برای مطالعه مشخصات رسانه های فعال بر روی بخارات فلزات و استفاده از آنها در حل مشکلات اپتیک ، فیزیک لیزر ، پردازش و بدست آوردن مواد مشغول هستند. . آنها قصد دارند تحقیقات بیشتری را در زمینه بهبود کارایی تقویت کننده روشنایی توسعه یافته و کاربرد آن برای ایجاد نمایشگرهای لیزری از طیف های مختلف طیفی متمرکز کنند. این کار تحقیقاتی توسط بنیاد علمی روسیه ، پروژه شماره 19-79-10096 پشتیبانی می شود.