Vonalszélesség mérésekeskeny vonalszélességű lézer
A keskeny vonalszélességű lézerek, különösen az egyfrekvenciás lézerek vonalszélessége a lézerspektrum szélességére utal (általában félszélességtől a teljes szélességű FWHM-ig). Pontosabban, a kisugárzott elektromos tér teljesítményspektrum-sűrűségének szélességét frekvenciával, hullámszámmal vagy hullámhosszal fejezik ki. A lézer vonalszélessége nagyon szoros összefüggésben áll az idővel, és a koherenciaidő és a koherenciahossz jellemzi. Ha a fázis korlátlan eltolódáson megy keresztül, akkor a fáziszaj vonalszélességet generál, ami a szabad oszcillátor esetében is így van. A nagyon kis fázistartományba korlátozódó fázisingadozások 0 vonalszélességet és némi zajoldalsávot eredményeznek. A rezonáns üreg hosszának eltolódása szintén hozzájárul a vonalszélességhez, és a mérési időtől teszi függővé. Ez azt jelzi, hogy pusztán a vonalszélesség vagy akár a spektrum alakja (vonaltípus) nem képes minden információt szolgáltatni a spektrumról.lézerspektrum.
Számos technika alkalmazható a mérésrelézer vonalszélessége:
Amikor a vonalszélesség-arány nagy (>10 GHz, amikor több módusú oszcilláció van több lézer rezonáns üregeiben), a méréshez hagyományos, diffrakciós rácsot használó spektrométer használható. Ezzel a módszerrel nagyon nehéz nagyfrekvenciás felbontást elérni.
Egy másik megközelítés a frekvencia-diszkriminátor használata a frekvenciaingadozások intenzitás-ingadozásokká alakítására. A diszkriminátor lehet egy kiegyensúlyozatlan interferométer vagy egy nagy pontosságú referenciaüreg. Ennek a mérési módszernek a felbontása is nagyon korlátozott.
3. Az egyfrekvenciás lézerek jellemzően az önheterodin módszert alkalmazzák, amely a lézerkimenet és saját maga közötti ütést rögzíti a frekvenciaeltolás és a késleltetés után.
Amikor a vonal szélessége több száz hertz, a hagyományos heterodin technika nem praktikus, mivel ekkor nagy késleltetési hosszúságra van szükség. Ciklikus száloptikás hurok és belső száloptikás erősítő használható a meghosszabbítására.
5. Két független lézer ütemének rögzítésével nagyon nagy felbontás érhető el. Ekkor a referencialézer zaja sokkal alacsonyabb, mint a tesztlézeré.lézer, vagy a kettő teljesítménymutatói hasonlóak. A pillanatnyi frekvenciakülönbség fáziszárt hurok segítségével vagy matematikai feljegyzéseken alapuló számítással kapható meg. Ez a módszer nagyon egyszerű és stabil, de egy másik lézert igényel (amely a tesztlézer frekvenciája közelében működik). Ha a mért vonalszélesség nagyon széles spektrális tartományt igényel, nagyon kényelmes egy frekvenciafésülés használata.
Az optikai frekvenciamérés általában egy bizonyos frekvencia- (vagy idő-) referenciát igényel egy adott ponton. Keskeny vonalszélességű lézerek esetén csak egyetlen referenciafényre van szükség a kellően pontos referencia biztosításához. A heterodin technika a frekvenciareferenciát úgy kapja meg, hogy magától a mérőeszköztől kellően hosszú időkésleltetést alkalmaz. Ideális esetben elkerüli az időkoherenciát a kezdeti nyaláb és a saját késleltetett fénye között. Ezért általában hosszú optikai szálakat alkalmaznak. A stabil fluktuációk és az akusztikus hatások miatt azonban a hosszú optikai szálak további fáziszajt okozhatnak.
Közzététel ideje: 2025. dec. 8.