Główna trasa technicznastrojone lasery o wąskiej szerokości linii
Główne trasy techniczne dostrajalnelasery o wąskiej szerokości liniiz zewnętrznymi wnękami półprzewodnikowymi
Strojone lasery o wąskiej szerokości linii stanowią podstawę szerokich zastosowań w takich dziedzinach jak fizyka atomowa, spektroskopia, informacja kwantowa, komunikacja koherentna, teledetekcja i pomiary precyzyjne. W tych dziedzinach prostsze, tańsze lasery o węższej szerokości linii i szerszym zakresie strojenia będą nadal napędzać nowe zastosowania tej technologii.
W ciągu ostatnich 50 lat historiaregulowane źródło światłaTechnologia lasera TLS w dużej mierze odzwierciedla rozwój technologii laserowej. Początkowe lasery barwnikowe zostały zastąpione laserami diodowymi z zewnętrzną wnęką rezonansową (ECDL), podczas gdy w systemach dużej mocy dominują przestrajalne lasery półprzewodnikowe (takie jak lasery tytanowo-szafirowe) lub lasery Nd:YAG z konwersją częstotliwości, wykorzystujące optyczne oscylatory parametryczne (OPO). Lasery diodowe bez stabilnych wnęk zewnętrznych wypełniły rynek tanich i mało wydajnych urządzeń, oferując komercyjne lasery DFB i diody DBR o szerokości linii sięgającej 500 kHz. Ostatnio lasery światłowodowe i lasery światłowodowe o zmiennej częstotliwości zaczęły zastępować wiele systemów półprzewodnikowych o różnych konstrukcjach, oferując większą moc i większą przestrajalność lub węższe szerokości linii. Obecnie pojawienie się grzebieni częstotliwościowych umożliwia uzyskanie laserów stabilizowanych częstotliwościowo o dowolnej długości fali, przy jednoczesnym zachowaniu doskonałej stabilności i dokładności. Mimo to, zewnętrzna wnęka rezonansowalaser półprzewodnikowynadal utrzymuje swój status powszechnie stosowanego źródła światła w wielu laboratoriach ze względu na swoją prostotę, wielofunkcyjność, dobrą wydajność i bardzo niską cenę.
Obecnie lasery o wąskiej szerokości linii strojonej z półprzewodnikami o zewnętrznej wnęce są szeroko stosowane w:
Chłodzenie i przechwytywanie laserowe
Kondensacja Bosego-Einsteina
Optyka kwantowa: światło skompresowane
Światło elektromagnetyczne przejrzyste i powolne
Standardy czasu i częstotliwości
Spektroskopia laserowa
Strojone lasery o wąskiej szerokości linii zazwyczaj składają się z kontrolera, diody laserowej i modułu selekcji częstotliwości. Na przykład, siatki używane do selekcji i strojenia częstotliwości lasera lub filtry oparte na strukturze kociego oka itp. Ważne cechy strojonych laserów o wąskiej szerokości linii z półprzewodnikami z zewnętrzną wnęką rezonansową obejmują wąską szerokość linii lasera, niski dryft częstotliwości i szeroki zakres strojenia itp. Te wyjątkowe cechy zależą od wyjątkowo doskonałego układu sterowania laserem, ogólnej stabilności mechanicznej lasera i zasady selekcji częstotliwości. Aby osiągnąć wyższą stabilność częstotliwości lasera, można dodać różne rodzaje modułów blokady częstotliwości lasera. Na przykład, stosując technologię stabilizacji częstotliwości PDH do zablokowania długości fali lasera na optycznej superstabilnej wnęce rezonansowej, szerokość linii lasera można zawęzić do poziomu 1 Hz, a stabilność częstotliwości może osiągnąć < 3× 10-15 @ 1 s.
Czas publikacji: 11-06-2025