Măsurarea lățimii liniei cu laser

Măsurarea lățimii liniei cu laser
Există multe metode de măsurarelățimea liniei laser:
1. Când lățimea liniei laserului este mare (> 10 GHz, când mai multe moduri oscilează în mai multe rezonatoare laser), se pot utiliza pentru măsurare spectrometre tradiționale care utilizează rețele de difracție. Cu toate acestea, această metodă este dificil de atins o rezoluție de înaltă frecvență.
2. O altă metodă este utilizarea unui discriminator de frecvență pentru a converti fluctuațiile de frecvență în fluctuații de intensitate. Discriminatorul poate fi un interferometru dezechilibrat sau o cavitate de referință de înaltă precizie. Rezoluția acestei metode de măsurare este, de asemenea, limitată.
3. Laserele cu o singură frecvență utilizează de obicei metoda heterodină, care înregistrează frecvența de bătaie a frecvenței de ieșire a laserului și propria frecvență după offset și întârziere.
4. Pentru lățimi de linie de câteva sute de hertzi, metoda heterodină tradițională este dificil de aplicat din cauza necesității unei lungimi de întârziere mari. O buclă de fibră optică și un amplificator de fibră optică încorporat pot fi utilizate pentru a extinde lungimea de întârziere.
5. Prin înregistrarea frecvenței de bătaie a două lasere independente, se poate obține o rezoluție extrem de mare. În acest caz, zgomotul laserului de referință este mult mai mic decât cel al laserului de referință.laser măsurat, sau indicatorii lor de performanță sunt similari. Se pot utiliza bucle de blocare sau metode bazate pe înregistrare matematică pentru calcularea diferenței de frecvență instantanee. Această metodă este foarte simplă și stabilă, dar necesită un alt laser (cu o frecvență apropiată delaser măsuratDacă lățimea liniei măsurată necesită o gamă spectrală largă, un pieptene de frecvență este foarte convenabil.
Măsurarea frecvenței optice necesită de obicei furnizarea unei referințe specifice de frecvență (sau timp) într-un anumit punct. Pentrulasere cu lățime de linie îngustă, este nevoie de un singur fascicul de referință pentru a oferi o referință suficient de precisă. Tehnica heterodină obține referința de frecvență prin aplicarea unei întârzieri suficient de lungi chiar pe dispozitivul de testare. În mod ideal, ar trebui evitată coerența temporală dintre fasciculul inițial și fasciculul său întârziat. Prin urmare, se utilizează de obicei fibre optice lungi. Cu toate acestea, din cauza fluctuațiilor stabile și a efectelor acustice, fibrele optice lungi introduc zgomot de fază suplimentar.