Viendažnio pluošto lazerių linijos pločio charakteristikos

Vieno dažnio pluošto lazeriai turi labai siaurą ribinį linijos plotį su Lorenco spektrinės linijos forma, kuri žymiai skiriasi nuo vieno dažnio puslaidininkių. Taip yra dėl to, kad vieno dažnio pluošto lazeriai turi ilgesnes lazerio rezonansines ertmes ir ilgesnį fotonų tarnavimo laiką. Tai reiškia, kad vieno dažnio skaiduliniai lazeriai turi mažesnį fazės ir dažnio triukšmą nei vieno dažnio puslaidininkiniai lazeriai.
Vieno dažnio skaidulinių lazerių linijos pločio bandymo rezultatai yra susiję su integravimo laiku. Šį integravimo laiką dažnai sunku suprasti, iš tikrųjų jį galima tiesiog suprasti kaip „stebėjimo bandymo“ vieno dažnio pluošto lazerio laiką, per kurį mes šauname dažnio matavimo priemonėmis, matuojančiomis spektrinės fazės triukšmą, kad apskaičiuotume linijos plotį. Kaip pavyzdį paimkite savaime sugeriantį nepusiausvyrinį MZ interferometrą, delsos pluošto ilgis yra 50 km, vienmodžio pluošto šerdies lūžio rodiklis laikomas 1,5, šviesos greitis vakuume 3x108 m/s, tada Vienmodžio šviesolaidinio perdavimo šviesa apie 1 metrą sukels maždaug 4,8 n uždelsimą, o nuvažiavus 50 km pluošto, tai prilygsta 240 us vėlavimui.
Paimkime vieno dažnio lazerį, kuris bus išbandytas po 1:1 optinio skirstytuvo, į 2 ruošinius su identiškomis charakteristikomis, vienas iš ruošinių nei kitas veikė 240us daugiau, kai du ruošiniai ir tada per antrąjį 1:1 optinį. jungties sujungimas, 240us daugiau nei ruošinys su faziniu triukšmu, dėl fazinio triukšmo įtakos pakartotinai sujungė vieno dažnio lazerį ir neįsijungė prieš lazerio būseną, palyginti su. Yra tam tikras spektro plotis , šiek tiek profesionaliau, šis procesas vadinamas fazinio triukšmo moduliavimu, nes moduliaciją sukelia dvišalės juostos plitimas, todėl fazinio triukšmo spektro plotis turi būti matuojamas vieno dažnio lazerio linijos plotis 2 kartus. Spektre, norint apskaičiuoti šio išplėtimo spektrinį plotį, reikia naudoti integravimo priemones, todėl šis laikas vadinamas integracijos laiku.
Per pirmiau pateiktą paaiškinimą, mes galėsime suprasti "integracijos laiką" ir vieno dažnio pluošto lazerio matavimo linijos plotį turi turėti ryšį. Kuo trumpesnis "integravimo laikas", tuo mažesnis fazinio triukšmo efektas, kurį sukelia padalijimas, tuo siauresnis vieno dažnio skaidulinio lazerio matavimo linijos plotis.
Kitaip tariant, ką apibūdina linijos plotis? Tai vieno dažnio lazerio dažninis triukšmas ir fazinis triukšmas. Šie triukšmai egzistavo visada, kuo ilgesnis kaupiamasis laikas, tuo ryškesnis triukšmas, taigi kuo ilgesnis „stebėjimo testas“ vieno dažnio pluošto lazerio dažnio triukšmas ir fazinis triukšmas, išmatuotas linijos plotis bus didesnis. Žinoma, čia nurodytas laikas iš tikrųjų yra labai trumpas, pvz., nanosekundės, mikrosekundės, milisekundės, iki antrojo lygio, o tai yra sveiko proto bandymo atsitiktinio triukšmo matavimas.
Kuo siauresnis vieno dažnio skaidulinio lazerio spektrinis linijos plotis, tuo švaresnis ir gražesnis spektras yra laiko srityje su labai dideliu šoninio režimo slopinimo koeficientu (SMSR) ir atvirkščiai. Įvaldyti šį tašką galima nesant linijos pločio bandymo sąlygų, kad būtų galima nustatyti vieno dažnio lazerių vieno dažnio veikimą, žinoma, dėl spektrometro (OSA) savo techninių principų ir skiriamosios gebos apribojimų. Dažnio pluošto lazerio spektrai negali būti kiekybiškai arba tiksliai atspindėti jo fazinio triukšmo ir dažnio triukšmo, šis sprendimas yra gana grubus ir kartais atneš neteisingus rezultatus.
Vieno dažnio puslaidininkiniai lazeriai paprastai yra didesni už tikrąjį vieno dažnio pluoštinių lazerių linijos plotį, nors kai kurie vieno dažnio puslaidininkinių lazerių gamintojai, norėdami paminėti labai gražių indikatorių linijos plotį, tikrasis bandymas rodo, kad vieno dažnio puslaidininkiniai lazeriai. nei vieno dažnio šviesolaidiniai lazeriai iki linijos pločio ribos vieno dažnio pluošto lazeriai turi būti platesni už dažninį triukšmą ir fazinio triukšmo rodikliai taip pat yra prastesni, o tai yra vieno dažnio lazerio rezonanso ertmės struktūra ir sprendimo ilgis. . Žinoma, nuolat tobulinant vieno dažnio puslaidininkių technologiją, labai padidinant išorinės ertmės ilgį, prailginant fotonų tarnavimo laiką, kontroliuojant fazę, siekiant pagerinti rezonansinės ertmės stovinčios bangos sąlygas, kurias sudaro slenkstis, ir kitais būdais nuolat slopinti fazę. triukšmo, susiaurina vieno dažnio puslaidininkinio lazerio linijos plotį. Vieno dažnio puslaidininkinių lazerių technologiją pristatysime būsimuose gaminių technologijų seminaruose.