Metóda merania šírky čiary jednofrekvenčného laseru

Metóda merania šírky čiaryjednofrekvenčný laser
Niekoľko metód merania šírky čiary jednofrekvenčného laseru od hrubej po jemnú, ako aj ich použiteľné scenáre a technické body sú zhrnuté nasledovne:
1. Priame meranie spektrometrom (hrubé meranie, šírka čiary ≥ GHz)
Na určenie, či ide o jeden pozdĺžny mód, použite mriežkový spektrometer alebo optický spektrometer (OSA), zmerajte pomer potlačenia okrajových módov a šírku čiary pozdĺžneho módu. Rozlíšenie konvenčného optického spektrometra je približne 0,1 – 0,01 nm (čo zodpovedá 0,1 – 10 GHz pre blízku infračervenú oblasť) a vysoký výkon môže dosiahnuť 1 pm, čo je vhodné len na predbežné skríning širšej šírky čiary.laser.
2. Skenovací etalón Fabry-Perot (FP) (stredne úzka šírka čiary)
Vhodné pre lasery s užšou šírkou čiary alebo menším pozdĺžnym rozstupom módov ako je rozlíšenie optického spektrometra. Pri meraní je potrebné posúdiť na základe pomeru šírky laserovej čiary k šírke módu dutiny FP: keď je šírka laserovej čiary oveľa väčšia ako šírka módu dutiny, je možné ju odčítať priamo; ak je podobná, je potrebná dekonvolúcia; ak je oveľa menšia ako čas, je potrebné ju nahradiť presnejším FP alebo na odhad použiť technológiu modelovania hrán.
3. Heterodynný/oneskorený samoheterodynný a samohomodynný (úzka šírka linky, rozsah kHz~MHz)
Keď vysoko koherenčný jednofrekvenčný laser prekročí rozlíšenie optického spektrometra, bežne sa používa heterodynová metóda (so známym referenčným laserom s extrémne úzkou šírkou čiary) alebo časovo oneskorená samoheterodynová/samohomodynová metóda (bez referenčného laseru). Zariadením je vláknový Mach-Zehnderov alebo Michelsonov interferometer s časovým oneskorením τd_d (určeným rozdielom v dĺžke vlákna) medzi oboma ramenami;Modulátor AOMFrekvenčný posun je samoheterodynný, nepripojený je samohomodynný. AOM modulátor dokáže posunúť frekvenciu impulzov smerom od jednosmerného prúdu, aby sa znížilo nízkofrekvenčné rušenie.
4. Bezpečnostné opatrenia:
4.1 Dlhé optické vlákna sú ovplyvnené vibráciami/teplotným driftom a je potrebné zlepšiť stabilitu interferometra;
4.2 Dva napájacie kanály musia byť vyvážené aOptický zosilňovač EDFAmôže sa použiť kompenzačný alebo viaccyklový interferometer s vláknovým kruhom;
4.3 Keď je šírka čiary extrémne úzka, dokáže načítať šírku čiary 20 dB a potom na základe Lorentzovho tvaru čiary odvodiť šírku čiary 3 dB;
4.4 Na potlačenie úniku polarizácie použite polarizačný regulátor (PC) alebo Faradayovo rotujúce zrkadlo (FRM).