Pomiar szerokości linii laserowej

Pomiar szerokości linii laserowej
Istnieje wiele metod pomiaruszerokość linii lasera:
1. Przy dużej szerokości linii laserowej (> 10 GHz, gdy wiele modów oscyluje w wielu rezonatorach laserowych), do pomiaru można użyć tradycyjnych spektrometrów z siatkami dyfrakcyjnymi. Jednak metoda ta jest trudna do osiągnięcia w wysokiej rozdzielczości częstotliwościowej.
2. Inną metodą jest użycie dyskryminatora częstotliwości do konwersji fluktuacji częstotliwości na fluktuacje intensywności. Dyskryminatorem może być niezrównoważony interferometr lub wnęka referencyjna o wysokiej precyzji. Rozdzielczość tej metody pomiaru jest również ograniczona.
3. Lasery jednoczęstotliwościowe zwykle wykorzystują metodę heterodynową, która rejestruje częstotliwość dudnień częstotliwości wyjściowej lasera i jego własną częstotliwość po przesunięciu i opóźnieniu.
4. W przypadku szerokości linii rzędu kilkuset herców, tradycyjna metoda heterodynowa jest trudna do zastosowania ze względu na konieczność zastosowania dużego opóźnienia. Do wydłużenia opóźnienia można użyć pętli światłowodowej i wbudowanego wzmacniacza światłowodowego.
5. Rejestrując częstotliwość dudnień dwóch niezależnych laserów, można osiągnąć wyjątkowo wysoką rozdzielczość. W tym przypadku szum lasera referencyjnego jest znacznie niższy niż szum lasera referencyjnego.zmierzony laser, lub ich wskaźniki wydajności są podobne. Można zastosować pętle blokujące lub metody oparte na zapisie matematycznym do obliczania chwilowej różnicy częstotliwości. Ta metoda jest bardzo prosta i stabilna, ale wymaga innego lasera (o częstotliwości zbliżonej dozmierzony laser). Jeśli mierzona szerokość linii wymaga szerokiego zakresu widmowego, bardzo przydatny jest grzebień częstotliwości.
Pomiar częstotliwości optycznej zwykle wymaga podania konkretnej częstotliwości (lub czasu) odniesienia w określonym punkcie.lasery o wąskiej szerokości liniiDo zapewnienia wystarczająco dokładnego odniesienia potrzebna jest tylko jedna wiązka odniesienia. Technika heterodynowa uzyskuje częstotliwość odniesienia poprzez zastosowanie odpowiednio długiego opóźnienia czasowego w samym urządzeniu testowym. W idealnym przypadku należy unikać spójności czasowej między wiązką początkową a jej opóźnioną wiązką. Dlatego zazwyczaj stosuje się długie światłowody. Jednak ze względu na stabilne fluktuacje i efekty akustyczne, długie światłowody wprowadzają dodatkowy szum fazowy.