Faglig viden

Laser linjebredde måling

2021-08-17
Selvom både spektrum og frekvensspektrum er elektromagnetisk spektrum, er analysemetoderne og testinstrumenterne for spektrum og frekvensspektrum meget forskellige på grund af forskellen i frekvens. Nogle problemer er svære at løse i det optiske domæne, men det er nemmere at løse dem gennem frekvenskonvertering til det elektriske domæne.
For eksempel er spektrometre, der bruger scanningsdiffraktionsgitre som frekvensselektive filtre, i øjeblikket de mest udbredte i kommercielle spektrometre. De har et bredt bølgelængdescanningsområde (1 μm) og et stort dynamisk område (over 60dB), men bølgelængdeopløsningen er kun begrænset til et dusin. Et picometer (>1GHz) eller deromkring. Det er umuligt at bruge et sådant instrument til direkte at måle laserspektret med en linjebredde i størrelsesordenen megahertz. På nuværende tidspunkt er linjebredden af ​​DFB- og DBR-halvlederlasere i størrelsesordenen 10MHz, og efter brug af ekstern hulrumsteknologi til meget at indsnævre den spektrale linjebredde, kan linjebredden af ​​fiberlasere allerede være lavere end kilohertz-ordenen. For yderligere at forbedre opløsningsbåndbredden af ​​spektrometret er det meget vanskeligt at opnå ekstremt smal linjebredde laserspektroskopi. Dette problem kan dog let løses ved optisk heterodyne.
På nuværende tidspunkt har både Agilent- og R&S-virksomheder spektrumanalysatorer med en opløsningsbåndbredde på 10 Hz. Realtidsspektrumanalysatoren kan også øge opløsningen til 0,1MHz. I teorien kan brugen af ​​optisk heterodyne teknologi løse problemet med måling og analyse af millihertz linjebredde laserspektroskopi. Gennemgå udviklingshistorien for optisk heterodyne spektrumanalyseteknologi, uanset om det er den dobbeltstrålede optiske heterodynemetode for DFB-lasere eller den tidsforsinkede hvide heterodynemetode for enkeltafstembare lasere, den præcise måling af den smalle spektrale linjebredde opnås gennem spektrumanalyse . Ved at bruge optisk heterodyne-teknologi til at flytte spektret af det optiske domæne til det lethåndterlige mellemfrekvens-elektriske domæne, kan opløsningen af ​​det elektriske domænespektrometer nemt nå størrelsesordenen kilohertz eller endda hertz. For højfrekvensspektrumanalysatorer har den højeste opløsning nået 0,1 mHz. Derfor er det let at løse problemet med måling og analyse af laserspektroskopi med smal linjebredde, hvilket er et problem, der ikke kan løses ved direkte spektroskopianalyse. Gør nøjagtigheden af ​​spektralanalyse væsentligt forbedret.
Anvendelser af lasere med smal linjebredde:
1. Optisk fiberføling af olierørledning
2. Akustiske sensorer, hydrofoner
3. Lidar, rækkevidde, fjernmåling
4. Sammenhængende optisk kommunikation
5. Laserspektroskopi, atmosfærisk absorptionsmåling
6. Laserfrøkilde
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