Propesyonal na kaalaman

Pagsusukat ng linewidth ng laser

2021-08-17
Bagaman ang parehong spectrum at frequency spectrum ay electromagnetic spectrum, dahil sa pagkakaiba sa dalas, ang mga pamamaraan ng pagsusuri at mga instrumento sa pagsubok ng spectrum at frequency spectrum ay ibang-iba. Ang ilang mga problema ay mahirap lutasin sa optical domain, ngunit mas madaling lutasin ang mga ito sa pamamagitan ng frequency conversion sa electrical domain.
Halimbawa, ang mga spectrometer na gumagamit ng pag-scan ng diffraction grating bilang frequency-selective na mga filter ay kasalukuyang pinakalawak na ginagamit sa mga komersyal na spectrometer. Mayroon silang malawak na wavelength scanning range (1 μm) at isang malaking dynamic range (sa itaas 60dB), ngunit ang wavelength resolution ay limitado lamang sa isang dosena. Isang picometer (>1GHz) o higit pa. Imposibleng gumamit ng naturang instrumento upang direktang masukat ang laser spectrum na may linewidth sa pagkakasunud-sunod ng megahertz. Sa kasalukuyan, ang linewidth ng DFB at DBR semiconductor lasers ay nasa pagkakasunud-sunod ng 10MHz, at pagkatapos ng paggamit ng external na teknolohiya ng cavity upang lubos na paliitin ang spectral linewidth, ang linewidth ng fiber lasers ay maaari nang mas mababa kaysa sa kilohertz order. Upang higit pang mapabuti ang resolution bandwidth ng spectrometer, napakahirap makamit ang napakakitid na linewidth laser spectroscopy. Gayunpaman, ang problemang ito ay madaling malutas sa pamamagitan ng optical heterodyne.
Sa kasalukuyan, ang parehong kumpanya ng Agilent at R&S ay may mga spectrum analyzer na may resolution na bandwidth na 10 Hz. Ang real-time spectrum analyzer ay maaari ding taasan ang resolution sa 0.1MHz. Sa teorya, ang paggamit ng optical heterodyne na teknolohiya ay maaaring malutas ang problema ng pagsukat at pagsusuri ng millihertz linewidth laser spectroscopy. Suriin ang kasaysayan ng pag-unlad ng teknolohiya ng pagsusuri ng optical heterodyne spectrum, kung ito man ay ang dual-beam optical heterodyne na pamamaraan ng DFB lasers o ang time-delayed na white heterodyne na paraan ng single tunable lasers, ang tumpak na pagsukat ng makitid na spectral linewidth ay nakakamit sa pamamagitan ng spectrum analysis . Gamit ang teknolohiyang optical heterodyne upang ilipat ang spectrum ng optical domain sa madaling-hawakan na intermediate frequency electrical domain, ang resolution ng electrical domain spectrometer ay madaling maabot ang order ng kilohertz o kahit hertz. Para sa mga high-frequency spectrum analyzer, ang pinakamataas na resolution ay umabot sa 0.1 mHz. Samakatuwid, madaling malutas ang problema ng pagsukat at pagsusuri ng makitid na linewidth laser spectroscopy, na isang problema na hindi malulutas sa pamamagitan ng direktang pagsusuri ng spectroscopy. Ginagawang lubos na napabuti ang katumpakan ng spectral analysis.
Mga aplikasyon ng makitid na linewidth laser:
1. Oil pipeline optical fiber sensing
2. Acoustic sensors, hydrophones
3. Lidar, ranging, remote sensing
4. Magkakaugnay na optical na komunikasyon
5. Laser spectroscopy, pagsukat ng atmospheric absorption
6. Pinagmumulan ng buto ng laser
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept