لیزر دیودی با حفره خارجی (External Cavity Diode Laser - ECDL)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر دیودی با حفره خارجی (External Cavity Diode Laser - ECDL) :
External Cavity Diode Laser (ECDL) یک لیزر نیمه هادی است که در آن یک یا هر دو آینه حفره خارج از چیپ لیزر قرار دارند. این ساختار امکان بهبود خواص طیفی (کاهش پهنای خط، قابلیت تنظیم) را فراهم می کند. ECDLها معمولا با لیزرهای دیودی معمولی (مانند لیزرهای Fabry-Perot) ساخته می شوند که یک وجه آنها با پوشش ضدبازتاب (AR) پوشانده شده است. حفره خارجی می تواند از یک آینه ساده یا یک توری پراش تشکیل شده باشد.
مکانیزم: دو پیکربندی رایج برای ECDL وجود دارد: Littrow و Littman-Metcalf. در پیکربندی Littrow، توری پراش به گونه ای قرار می گیرد که نور پراش شده مرتبه اول به چیپ بازگردد. با چرخش توری، طول موج انتخابی تغییر می کند. در پیکربندی Littman-Metcalf، نور ابتدا به توری تابیده شده و مرتبه اول به یک آینه بازتابنده منعکس می شود و سپس به توری و چیپ بازمی گردد. این پیکربندی پایداری بیشتری دارد و پرش مد را کاهش می دهد. حفره خارجی طولانی تر از حفره داخلی چیپ است، بنابراین مدهای طولی به هم نزدیک ترند و انتخاب یک مد با توری امکان پذیر است.
مزایای ECDL: پهنای خط بسیار باریک (تا چند کیلوهرتز)، قابلیت تنظیم گسترده طول موج (چند ده نانومتر)، و پایداری فرکانسی خوب. این ویژگی ها ECDL را برای کاربردهای دقیق مانند طیف سنجی اتمی، مترولوژی، و فیزیک اتمی (به دام انداختن اتم ها، خنک سازی لیزری) ایده آل می کند.
کاربردهای ECDL شامل: طیف سنجی با وضوح بالا (طیف سنجی اتمی و مولکولی)، ساعت های اتمی، مغناطیس سنجی، ارتباطات کوانتومی، و تحقیقات در فیزیک بنیادی. ECDLها ابزارهای ضروری در آزمایشگاه های فیزیک اتمی و اپتیک کوانتومی هستند. همچنین در حسگرهای گاز (TDLAS) با حساسیت بالا استفاده می شوند. اگرچه ECDLها به تنظیم دقیق نیاز دارند، اما عملکرد بی نظیر آنها در خلوص طیفی، ارزش این پیچیدگی را دارد.
