لیزر دیودی با حلقه (Ring Diode Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر دیودی با حلقه (Ring Diode Laser) :
Ring Diode Laser یک لیزر نیمه هادی است که در آن مسیر نور به صورت حلقه (بسته) است، نه ایستاده (standing wave) مانند لیزرهای معمولی با دو آینه. در لیزر حلقوی، نور در یک جهت (ساعتگرد یا پادساعتگرد) در حلقه حرکت می کند. این ساختار مزایایی مانند حذف سوزش مکانی (spatial hole burning) و امکان تولید دو طول موج یا عملکرد تک جهتی را فراهم می کند. لیزرهای حلقوی معمولا با استفاده از موجبرهای نوری مجتمع (شامل حلقه و تزویج کننده های جهتی) ساخته می شوند.
مکانیزم: یک حلقه موجبر (معمولا به شکل دایره یا بیضی) به عنوان حفره عمل می کند. نور از طریق یک موجبر تزویج کننده (bus waveguide) به حلقه جفت می شود و در حلقه به گردش در می آید. اگر بهره (از طریق ناحیه فعال در حلقه) کافی باشد، نور در حلقه تقویت می شود. بخشی از نور هر بار به موجبر تزویج کننده جفت شده و خروجی لیزر را تشکیل می دهد. با طراحی نامتقارن تزویج کننده ها یا استفاده از عایق های نوری، می توان جهت گردش را کنترل کرد و لیزر تک جهتی داشت.
مزایای لیزر حلقوی: کیفیت پرتو بالا (به دلیل عدم وجود سوزش مکانی)، پهنای خط باریک (در حلقه های با Q بالا)، قابلیت تنظیم طول موج با تغییر اندازه حلقه (از طریق گرما یا ولتاژ)، و قابلیت مجتمع سازی آسان با دیگر المان های فوتونیکی (مانند مدولاتورها و فیلترها) در مقیاس تراشه. این لیزرها در فوتونیک سیلیکونی و اپتیک مجتمع بسیار مورد توجه هستند.
کاربردهای لیزر حلقوی: به عنوان منبع نور در مدارهای فوتونیکی مجتمع (PIC)، در مخابرات نوری (به عنوان لیزرهای قابل تنظیم)، در حسگرها (ژیروسکوپ های لیزری حلقوی با ابعاد کوچک)، و در تحقیقات علوم پایه (مطالعه اثرات غیرخطی در حلقه ها). لیزرهای حلقوی نیمه هادی یک زمینه فعال تحقیقاتی هستند و پتانسیل بالایی برای کاربردهای آینده در ارتباطات نوری و محاسبات کوانتومی دارند.
