সম্প্রতি, নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক ঝাও ইয়ং, সিচুয়ান বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী গবেষক উ হান, শেনজেন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী গবেষক মা রুই এবং চীনের ইলেকট্রনিক সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ওয়াং জিনানের দল সীমান্ত অগ্রগতির রূপরেখা তৈরি করতে সহযোগিতা করেছে। র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়া, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ। তারা উচ্চ বর্ণালী বিশুদ্ধতা, ন্যারোব্যান্ড আউটপুট, নমনীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং এবং বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য আউটপুট সহ র্যান্ডম ফাইবার লেজারের গবেষণা অগ্রগতি ব্যাপকভাবে প্রবর্তন করেছে, বর্ণালী নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে র্যান্ডম ফাইবার লেজারের প্রয়োগের সংক্ষিপ্তসার, এবং উন্নয়নের সম্ভাবনা, গবেষণার জন্য উন্মুখ। পাথ, এবং বর্ণালী নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে র্যান্ডম ফাইবার লেজার দ্বারা সম্মুখীন চ্যালেঞ্জ.
একটি নতুন ধরনের র্যান্ডম লেজার হিসাবে, র্যান্ডম ফাইবার লেজার গত দশকে তৈরি একটি গবেষণা হটস্পট হয়েছে। স্থির অনুরণিত গহ্বর কাঠামোর সাথে ঐতিহ্যবাহী ফাইবার লেজারের তুলনায়, এলোমেলো ফাইবার লেজারগুলির সুনির্দিষ্ট অনুরণন গহ্বর কাঠামোর প্রয়োজন হয় না এবং উচ্চতর কাঠামোগত নকশা স্বাধীনতা থাকে। র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির রূপান্তর দক্ষতা, দিকনির্দেশনা, খরচ ইত্যাদির সুবিধা রয়েছে এবং বিভিন্ন ধরণের উচ্চ-পারফরম্যান্স লেজারগুলির নির্মাণের জন্য একটি ভাল প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করতে পারে। বিশেষ করে, বিভিন্ন লাভ মিডিয়ার উপর ভিত্তি করে র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির চমৎকার তরঙ্গদৈর্ঘ্য নমনীয়তা রয়েছে এবং 1~2.1µm ব্যান্ডে নির্বিচারে তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার লেজিং অর্জন করতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষকরা র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী বৈশিষ্ট্যগুলির উপর গভীরভাবে তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক গবেষণা পরিচালনা করেছেন। বর্ণালী নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলি উচ্চ বর্ণালী বিশুদ্ধতা, সংকীর্ণ ব্যান্ডউইথ এবং বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য আউটপুট করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে। এছাড়াও, র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলি, তাদের অনন্য বর্ণালী বৈশিষ্ট্য সহ, ফাইবার-অপটিক যোগাযোগ, ফাইবার-অপ্টিক সেন্সিং, স্পেকল-ফ্রি ইমেজিং, সুপারকন্টিনিয়াম জেনারেশন, ননলাইনার ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর, মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার পাম্প উত্স এবং লেজার-এ ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। চালিত জড় বন্দীকরণ ফিউশন (চিত্র 1)।
র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী বৈশিষ্ট্যের উপর মৌলিক গবেষণা
র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী বৈশিষ্ট্যগুলিকে তাত্ত্বিকভাবে বর্ণনা এবং বিশ্লেষণ করার জন্য এবং তাদের ভৌত আইনগুলি অন্বেষণ করার জন্য, গবেষকরা আউটপুট পাওয়ারকে সঠিকভাবে মূল্যায়ন করার জন্য একটি বর্ণালী-নির্ভর শক্তি স্থিতিশীল-রাষ্ট্রীয় ভারসাম্য মডেল, একটি অরৈখিক শ্রোডিঙ্গার মডেল এবং একটি তরঙ্গ গতিবিদ্যা মডেল প্রস্তাব করেছেন। এবং র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী পরিবর্তন প্রক্রিয়া। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষকরা পরীক্ষামূলকভাবে র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির বর্ণালী পরিসংখ্যানগত বৈশিষ্ট্যগুলি অন্বেষণ করেছেন, র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলিতে প্রতিরূপ প্রতিসাম্য ভাঙ্গন এবং র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলিতে ব্যাধি এবং অরৈখিক মিথস্ক্রিয়া অন্বেষণ করতে স্পিন গ্লাস তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন।
চমৎকার তরঙ্গদৈর্ঘ্য নমনীয়তা সহ র্যান্ডম ফাইবার লেজার
তৃতীয়-ক্রম ননলাইনার ইফেক্ট লাভ (যেমন স্টিমুলেটেড রমন স্ক্যাটারিং এবং স্টিমুলেটেড ব্রিলুইন স্ক্যাটারিং) এবং বিরল-আর্থ আয়ন ডোপিং সক্রিয় লাভ (যেমন ytterbium-, erbium-, erbium/ytterbium-, বিসমাথ-, এবং) সহ বিভিন্ন লাভের প্রক্রিয়া থেকে উপকৃত থুলিয়াম-ডোপড সক্রিয় ফাইবার), র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলি 1-2.1µm ব্যান্ডে কাজ করতে পারে৷ স্থির পাম্প ব্যবহার করে র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলিতে, টিউনেবল ফিল্টার বা তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভর বিন্দু আয়নাগুলিকে একত্রিত করে এবং ফিল্টার বা পয়েন্ট মিররগুলির কেন্দ্রের তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে বিস্তৃত পরিসরে সমতল এবং দক্ষ তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং অর্জন করতে পারে। উপরন্তু, তরঙ্গদৈর্ঘ্য-প্রোগ্রামেবল পয়েন্ট মিরর প্রবর্তন করে, র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালীকে ডিজাইন করা বর্ণালী আকৃতি অনুসারে প্রোগ্রাম করা এবং ক্রমাগত টিউন করা যেতে পারে। বিশেষ করে, ব্রডব্যান্ড পয়েন্ট মিরর এবং ব্যাকস্ক্যাটারিং ফিডব্যাকের উপর ভিত্তি করে ক্যাসকেড করা র্যান্ডম রমন ফাইবার লেজারগুলির জন্য, লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরাসরি পাম্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং পাম্প শক্তি পরিবর্তন করে একটি বড় পরিসরে অবিচ্ছিন্নভাবে সুর করা যেতে পারে।
র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বর্ণালী নিয়ন্ত্রণ
ক্যাসকেড এলোমেলো রমন ফাইবার লেজারগুলির চমৎকার তরঙ্গদৈর্ঘ্য নমনীয়তা রয়েছে। যাইহোক, ক্যাসকেড রূপান্তর প্রক্রিয়া চলাকালীন, অবশিষ্ট লো-অর্ডার স্টোকস আলো লেজারের বর্ণালী বিশুদ্ধতা হ্রাস করবে। একটি নতুন ধরনের টাইম-ডোমেন স্থিতিশীল পাম্প উত্স গ্রহণ করে (যেমন অসামঞ্জস্যপূর্ণ ব্রডব্যান্ড পরিবর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন পাম্পিং, ytterbium-doped র্যান্ডম ফাইবার লেজার পাম্পিং, এবং লাইনউইথ বিস্তৃত একক-ফ্রিকোয়েন্সি লেজার পাম্পিং), গবেষকরা বিভিন্ন ক্যাসকেড র্যান্ডম রমন ফাইবার অর্জন করেছেন। উচ্চ বর্ণালী বিশুদ্ধতা সঙ্গে লেজার. অন্যদিকে, উচ্চ পাম্প পাওয়ারের অধীনে, ফাইবারে ফোর-ওয়েভ মিক্সিং এবং ক্রস-ফেজ মড্যুলেশনের মতো অরৈখিক প্রভাব দ্বারা প্রভাবিত, সম্পূর্ণ ওপেন-ক্যাভিটি র্যান্ডম ফাইবার লেজারের আউটপুট বর্ণালী ব্যান্ডউইথ সাধারণত বেশ কয়েকটি ন্যানোমিটারের ক্রম অনুসারে হয়। . উচ্চ-দক্ষতা লেজার ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ, উচ্চ-নির্ভুল পরিমাপ এবং সুসংগত ফাইবার যোগাযোগের মতো পরিস্থিতিতে সংকীর্ণ-রেখাপ্রস্থ আলোর উত্সগুলির চাহিদা মেটাতে, সংকীর্ণ-ব্যান্ড র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলি সামঞ্জস্যযোগ্য বর্ণালী সহ বিভিন্ন বিন্দু প্রতিফলক যুক্ত করে অর্জন করা যেতে পারে। সেমি-ওপেন-ক্যাভিটি র্যান্ডম ফাইবার লেজার স্ট্রাকচারের আকৃতি এবং ব্যান্ডউইথ, অথবা বিভিন্ন লাভ মিডিয়া ব্যবহার করে (যেমন স্টিমুলেটেড ব্রিলুইন স্ক্যাটারিং) এবং বিভিন্ন প্যাসিভ ফাইবার (যেমন মেরুকরণ-রক্ষণাবেক্ষণকারী ফাইবার, হাই-স্ক্যাটারিং ফাইবার) এবং পাম্পিং অপ্টিমাইজ করে পরিকল্পনা। উপরন্তু, র্যান্ডম ফাইবার লেজারের বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য আউটপুট লেজারে বর্ণালী ফিল্টারিং উপাদান যোগ করে বা ক্যাসকেড স্টিমুলেটেড ব্রিলুইন স্ক্যাটারিং লাভ ব্যবহার করে অর্জন করা যেতে পারে।
বর্ণালী নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে র্যান্ডম ফাইবার লেজারের প্রয়োগ
র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির কাঠামোগত নকশা এবং নমনীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর তাদের বিশেষ ব্যান্ডগুলিতে লেজার লেসিং উপলব্ধি করার জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে যেমন বিতরণকৃত সংকেত পরিবর্ধন, উচ্চ সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত ফাইবার সেন্সিং, ননলিনিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর এবং মধ্য- ইনফ্রারেড পাম্পিং। একই সময়ে, রেজোন্যান্ট ক্যাভিটি স্ট্রাকচারের উপর ভিত্তি করে ফাইবার লেজারের সাথে তুলনা করে, বর্ণালী মডেলহীন র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির সময় ডোমেন স্থিতিশীলতা আরও ভাল বলে প্রমাণিত হয়েছে। অতএব, র্যান্ডম ফাইবার লেজারগুলির লেজারের উত্স স্থায়িত্বের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তার সাথে প্রয়োগের পরিস্থিতিতে আরও বেশি সুবিধা রয়েছে। উপরন্তু, র্যান্ডম ফাইবার লেজারের কম সংগতি এবং বর্ণালী নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা তাদের উচ্চ-পারফরম্যান্স ইমেজিং এবং লেজার-চালিত ইনর্শিয়াল কনফিনমেন্ট ফিউশনে অনন্য প্রয়োগের সম্ভাবনা দেখাতে সক্ষম করে।
