Minimalizácia šírky laserového čiarového lúča

Minimalizáciašírka laserového čiarového riadku

 

Šírka laserového čiarového vyžarovania priamo súvisí s typom lasera. Šírka laserového čiarového vyžarovania sa dá minimalizovať optimalizáciou konštrukcie lasera a minimalizáciou vplyvu vonkajšieho šumu na maximum. Prvým krokom je určiť, ktorý šum je dominantný, kvantový alebo klasický, pretože to ovplyvní následné merania.

„“

Keď je výkon v dutine vysoký, strata rezonátora je nízka a doba spätného chodu rezonátora je dlhá, kvantový šumlaser(hlavne spontánny emisný šum) má veľmi malý vplyv. Klasický šum môže byť spôsobený mechanickým tečením. Fluktuácie je možné zmierniť použitím kompaktného krátkeho laserového rezonátora, ale niekedy v kratších rezonátoroch môžu dĺžkové fluktuácie vyvolať silnejší účinok. Rozumná mechanická konštrukcia môže znížiť väzbu medzi laserovým rezonátorom a vonkajším žiarením a tiež minimalizovať efekt tepelného driftu. Existujú aj tepelné fluktuácie v zosilňovacom médiu, ktoré sú spôsobené fluktuáciami výkonu čerpania.

 

Pre lepší šumový výkon je potrebné použiť iné aktívne stabilizačné zariadenia, ale najlepšie je spočiatku použiť praktické pasívne metódy. Šírka čiary jednofrekvenčného laseru v pevnej fáze avláknový laserje niekoľko kilohertzov a niekedy dokonca menej ako 1 kHz. Použitím metódy aktívnej stabilizácie je možné dosiahnuť šírku čiary menšiu ako 1 kHz. Šírka čiary laserových diód je zvyčajne v rozsahu MHz a možno ju znížiť aj na kHz, napríklad v diódových laseroch s vonkajšou dutinou, najmä pre optické spätnoväzobné diódy s vysoko presnou referenčnou dutinou.

 

Stojí za zmienku, že v niektorých prípadochlaserový svetelný zdrojnie je potrebné na vytvorenie veľmi úzkej šírky svetla:

1. Keď je koherenčná dĺžka dlhá, koherenčný efekt (v dôsledku slabého parazitického odrazu) naruší tvar svetelného lúča. V laserových projekčných displejoch môže škvrnitý efekt ovplyvniť kvalitu odrazeného povrchu.

2. Keď sa svetlo prenáša aktívnymi alebo pasívnymi optickými vláknami, úzke šírky čiar spôsobujú určité problémy v dôsledku stimulovaného Brillouinovho rozptylu. V tomto bode je potrebné šírku čiary zväčšiť, napríklad moduláciou laserovej diódy prúdom alebo použitím optického modulátora na rýchle chvenie okamžitej frekvencie. Šírka čiary sa používa v iných situáciách. Šírka čiary sa používa aj na opis šírky optického rozpadu.


Čas uverejnenia: 9. decembra 2025