光共振器にはどのような種類がありますか?

光共振器の種類

光共振器はレーザーや光学システムの基本コンポーネントであり、光が閉じた経路内で循環または共振するメカニズムを提供します。光と物質の相互作用を強化し、科学技術のさまざまな用途につながります。ここでは、それぞれ独自の特性と用途を持つさまざまな種類の光共振器について説明します。

ファブリ・ペロー共振器

ファブリ ペロー共振器は、互いに向き合う 2 つの平行ミラーで構成され、シンプルでありながら効果的な光キャビティを形成します。光はミラー間で前後に反射し、定在波パターンを作成します。これらの共振器は、そのシンプルさと高い精度により広く使用されており、分光法やレーザー アプリケーションに最適です。

リング共振器

リング共振器は、光が循環する円形またはリング状の経路を備えています。ファブリ ペロー共振器とは異なり、リング共振器では光が反射する必要がないため、一方向の光伝播が可能です。この特性は、フィルタリング、変調、およびセンシング アプリケーション用の統合光学および光子回路で特に役立ちます。

ウィスパリングギャラリーモード共振器

ウィスパリング ギャラリー モード (WGM) 共振器は、球やディスクなどの円形構造内の全反射現象を利用しています。光波は周囲に沿って閉じ込められるため、高品質 (Q) 係数が実現します。WGM 共振器は、高感度と低損失のため、センサー、非線形光学、量子情報処理に応用されています。

球形および半球形共振器

球形および半球形の共振器は、湾曲した鏡面を特徴としており、光を小さな体積に集中させ、光と物質の相互作用を強化します。これらの共振器は、高出力レーザー システムや精密測定装置に不可欠であり、安定性と効率的なモード選択を提供します。

フォトニック結晶共振器

フォトニック結晶共振器は、フォトニック結晶の周期的な光学ナノ構造を利用して光を閉じ込めます。結晶内に欠陥を作ることで、光を閉じ込めて特定の周波数で共振させることができます。これらの共振器は、ナノスケールで光を操作するのに役立ち、光コンピューティング、通信、およびセンシング技術の飛躍的進歩につながります。

分布帰還型（DFB）共振器

分布帰還型 (DFB) 共振器は、半導体レーザー内でフィードバックを提供するために周期的な構造を採用しています。このフィードバック メカニズムにより単一波長の動作が保証されるため、DFB レーザーは正確な波長制御が必要な光通信システムに最適です。

各タイプの光共振器は独自の目的を果たし、特定の物理原理を活用して光を操作および強化し、科学研究、産業、テクノロジーのさまざまな用途に活用されます。