ऊर्जा माध्यम में अवशोषित होती है, जिससे परमाणुओं में उत्तेजित अवस्थाएँ पैदा होती हैं। जनसंख्या व्युत्क्रमण तब प्राप्त होता है जब उत्तेजित अवस्था में कणों की संख्या जमीनी अवस्था या कम उत्तेजित अवस्था में कणों की संख्या से अधिक हो जाती है। इस मामले में, उत्तेजित उत्सर्जन का एक तंत्र उत्पन्न हो सकता है और माध्यम का उपयोग लेजर या ऑप्टिकल एम्पलीफायर के रूप में किया जा सकता है।
कुछ लेज़र अनुप्रयोगों के लिए लेज़र की बहुत संकीर्ण लाइनविड्थ, यानी एक संकीर्ण स्पेक्ट्रम की आवश्यकता होती है। संकीर्ण लिनिविथ लेज़र एकल-आवृत्ति लेज़रों को संदर्भित करते हैं, अर्थात, लेज़र मान में एक गुंजयमान गुहा मोड होता है, और चरण शोर बहुत कम होता है, इसलिए वर्णक्रमीय शुद्धता बहुत अधिक होती है। आमतौर पर ऐसे लेज़रों में बहुत कम तीव्रता का शोर होता है।
एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर का लाभ माध्यम केवल एक सीमित लाभ प्राप्त कर सकता है। एक दृष्टिकोण ज्यामितीय रूप से प्रकाश को स्थापित करके उच्च लाभ प्राप्त करता है ताकि यह एम्पलीफायर से गुजरते समय कई चैनलों से गुजर सके, जिसे मल्टीपास एम्पलीफायर के रूप में जाना जाता है। सबसे सरल एक दो-पास एम्पलीफायर है, जहां किरण क्रिस्टल के माध्यम से दो बार गुजरती है, आमतौर पर प्रसार की बिल्कुल या लगभग विपरीत दिशाओं के साथ।
टाइम-डोमेन OCT मुख्य रूप से माइकलसन इंटरफेरोमीटर से बना है। प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश युग्मक से गुजरने के बाद दो किरणों में विभाजित हो जाता है, और क्रमशः नमूना बांह और माइकलसन इंटरफेरोमीटर के संदर्भ बांह में प्रवेश करता है।
नेत्र आरेख आस्टसीलस्कप पर संचित और प्रदर्शित डिजिटल संकेतों की एक श्रृंखला है। इसमें प्रचुर मात्रा में जानकारी शामिल है। नेत्र आरेख से, इंटरसिम्बल क्रॉसस्टॉक और शोर के प्रभाव को देखा जा सकता है, जो डिजिटल सिग्नल की समग्र विशेषताओं को दर्शाता है, ताकि सिस्टम अनुकूलन का अनुमान लगाया जा सके। इसलिए, नेत्र आरेख विश्लेषण हाई-स्पीड इंटरकनेक्ट सिस्टम के लिए सिग्नल अखंडता विश्लेषण का मूल है।
एर3+-डोप्ड या एर3+/वाईबी3+ को-डोप्ड गेन फाइबर पर आधारित एकल-आवृत्ति लेज़र मुख्य रूप से 1.5 μm बैंड (सी-बैंड: 1530-1565 एनएम) और एल-बैंड (1565-1625 एनएम) के हिस्से में काम करते हैं। इसकी तरंग दैर्ध्य ऑप्टिकल फाइबर संचार की सी विंडो में है, जो संकीर्ण लाइनविड्थ और कम शोर विशेषताओं के साथ 1.5 माइक्रोन बैंड एकल-आवृत्ति फाइबर लेजर को सुसंगत ऑप्टिकल संचार में बहुत महत्वपूर्ण बनाती है। इसका उपयोग उच्च-रिज़ॉल्यूशन सेंसिंग, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर, लेजर रडार और अन्य क्षेत्रों में भी अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।
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