Minimalizacjaszerokość linii lasera
Szerokość linii lasera jest bezpośrednio związana z jego rodzajem. Szerokość linii lasera można zminimalizować poprzez optymalizację konstrukcji lasera i minimalizację wpływu szumu zewnętrznego w jak największym stopniu. Pierwszym krokiem jest określenie, który z nich jest dominujący: szum kwantowy czy szum klasyczny, ponieważ wpłynie to na późniejsze pomiary.
Gdy moc wewnątrz komory jest wysoka, straty rezonatora są niskie, a czas obiegu rezonatora jest długi, szum kwantowylaser(głównie szum emisji spontanicznej) ma bardzo niewielki wpływ. Szum klasyczny może być spowodowany pełzaniem mechanicznym. Fluktuacje te można złagodzić, stosując kompaktowy, krótki rezonator laserowy, ale czasami w krótszych rezonatorach fluktuacje długości mogą dawać silniejszy efekt. Rozsądna konstrukcja mechaniczna może zmniejszyć sprzężenie między rezonatorem laserowym a promieniowaniem zewnętrznym, a także zminimalizować efekt dryftu termicznego. Występują również fluktuacje termiczne w ośrodku wzmocnienia, które są spowodowane wahaniami mocy pompy.
Aby uzyskać lepszą wydajność szumów, konieczne jest zastosowanie innych aktywnych urządzeń stabilizujących, ale najlepiej jest początkowo stosować praktyczne metody pasywne. Szerokość linii lasera półprzewodnikowego o pojedynczej częstotliwości ilaser światłowodowyCzęstotliwość wynosi kilka kiloherców, a czasami nawet mniej niż 1 kHz. Dzięki zastosowaniu metody aktywnej stabilizacji można uzyskać szerokość linii mniejszą niż 1 kHz. Szerokość linii diod laserowych zazwyczaj mieści się w zakresie MHz i można ją również zmniejszyć do kHz, na przykład w laserach diodowych z zewnętrzną wnęką rezonansową, zwłaszcza w przypadku diod sprzężenia zwrotnego optycznego z wnęką referencyjną o wysokiej precyzji.
Warto zauważyć, że w niektórych przypadkachźródło światła laserowegonie jest konieczne do wytworzenia bardzo wąskiej szerokości światła:
1. Przy dużej długości koherencji, efekt koherencji (spowodowany słabym odbiciem pasożytniczym) zaburzy kształt wiązki światła. W wyświetlaczach projekcyjnych laserowych efekt plamek może wpływać na jakość powierzchni odbijającej.
2. Podczas transmisji światła w aktywnych lub pasywnych światłowodach, wąskie szerokości linii powodują pewne problemy z powodu wymuszonego rozpraszania Brillouina. W tym momencie szerokość linii należy zwiększyć, na przykład poprzez modulację diody laserowej prądem lub zastosowanie modulatora optycznego w celu szybkiego jitteru częstotliwości chwilowej. Szerokość linii jest wykorzystywana w innych sytuacjach. Szerokość linii służy również do opisu szerokości zaniku optycznego.
Czas publikacji: 09.12.2025