لیزر با تزریق نور (Light Injection Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با تزریق نور (Light Injection Laser) :
Light Injection Laser یا "لیزر با تزریق نوری" (Optical Injection Locking) یک تکنیک برای تثبیت فرکانس و بهبود خواص طیفی یک لیزر (لیزر برده - slave laser) با تزریق نور از یک لیزر دیگر (لیزر مرجع - master laser) به درون حفره آن است. نور تزریقی با فرکانس نزدیک به یکی از مدهای لیزر برده، باعث می شود که لیزر برده در همان فرکانس لیزر مرجع قفل شود و نوسان کند. این پدیده مشابه قفل شدگی در نوسان سازهای الکترونیکی است. این روش برای تولید توان بالا با حفظ کیفیت طیفی یک لیزر کم توان اما پایدار استفاده می شود.
مکانیزم: یک لیزر مرجع (معمولا یک لیزر دیودی DFB یا یک لیزر با حفره خارجی) با پهنای خط باریک و پایداری فرکانسی بالا، نور خود را به داخل حفره یک لیزر برده (معمولا یک لیزر دیودی با توان بالاتر) تزریق می کند. فرکانس نور تزریقی باید بسیار نزدیک به یک مد طبیعی لیزر برده (در محدوده پهنای قفل شدگی - locking range) باشد. برهمکنش نور تزریقی با میدان داخلی لیزر برده باعث می شود که نوسان لیزر برده در فرکانس نور تزریقی قفل شود. لیزر برده دیگر در فرکانس طبیعی خود نوسان نمی کند، بلکه فرکانس و فاز خود را با لیزر مرجع هماهنگ می کند.
مزایای تزریق نوری: بهبود چشمگیر پهنای خط لیزر برده (تا حد لیزر مرجع)، کاهش نویز، حذف پرش مد (mode hopping)، و امکان تولید توان بالا با خلوص طیفی بالا. این تکنیک در آرایه های لیزر دیودی برای قفل کردن فاز همه امیترها و دستیابی به کیفیت پرتو بهتر (ترکیب پرتو همدوس) نیز استفاده می شود.
کاربردها: در مخابرات نوری برای تولید سیگنال های با خلوص طیفی بالا، در حسگرهای فیبر نوری (برای بهبود پایداری فرکانس)، در تحقیقات فیزیک اتمی (برای قفل کردن لیزر به خطوط اتمی)، و در آرایه های لیزر پرقدرت برای دستیابی به کیفیت پرتو نزدیک به حد پراش. تزریق نوری یک ابزار قدرتمند برای کنترل دقیق خواص لیزر است.
