لیزر حلقوی (Ring Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر حلقوی (Ring Laser) :
Ring Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که در آنها مسیر نوری حفره به صورت حلقه (معمولا مثلث یا مربع) است، نه خطی (ایستاده). این طراحی مزایای مهمی دارد. نور می تواند در دو جهت (ساعتگرد و پادساعتگرد) در حفره به گردش درآید. با استفاده از یک عایق نوری (optical diode) می توان یکی از جهات را تقویت کرده و لیزر تک جهتی (unidirectional) داشت. لیزرهای حلقوی می توانند گازی (مانند لیزر حلقوی هلیوم-نئون)، حالت جامد (مانند لیزر حلقوی Nd:YAG)، یا نیمه هادی (لیزر حلقوی دیودی) باشند.
مکانیزم و مزایا: در حفره حلقه ای، برخلاف حفره خطی، میدان ایستاده وجود ندارد و سوزش مکانی (spatial hole burning) حذف می شود. این امر باعث می شود که لیزر به راحتی در یک مد طولی نوسان کند و پهنای خط بسیار باریکی داشته باشد. لیزرهای حلقوی تک جهتی همچنین پایدارتر هستند. یک کاربرد بسیار مهم لیزر حلقوی، ژیروسکوپ لیزری حلقوی (Ring Laser Gyroscope) است که برای اندازه گیری سرعت زاویه ای با دقت بالا استفاده می شود. در ژیروسکوپ، اختلاف فرکانس بین دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد (ناشی از اثر Sagnac) متناسب با سرعت چرخش است.
لیزرهای حلقوی حالت جامد (مانند Nd:YAG حلقوی) در تحقیقات طیف سنجی با وضوح بالا (به دلیل پهنای خط باریک) و در مترولوژی فرکانسی کاربرد دارند. لیزرهای حلقوی دیودی نیز برای کاربردهای مشابه و در مدارهای فوتونیکی مورد تحقیق هستند.
چالش ها: طراحی و ساخت حفره حلقه ای با پایداری مکانیکی و حرارتی بالا، و جلوگیری از جفت شدگی بین دو جهت. با وجود این، لیزرهای حلقوی (به ویژه ژیروسکوپ ها) به یک فناوری بالغ و حیاتی در صنایع هوافضا و ناوبری تبدیل شده اند.
