Måling af laserlinjebredde

Måling af laserlinjebredde
Der er mange metoder til at målelaserlinjebredde:
1. Når laserlinjebredden er stor (> 10 GHz, når flere tilstande oscillerer i flere laserresonatorer), kan traditionelle spektrometre, der bruger diffraktionsgitre, anvendes til måling. Denne metode er dog vanskelig at opnå med hensyn til høj frekvensopløsning.
2. En anden metode er at bruge en frekvensdiskriminator til at konvertere frekvensfluktuationer til intensitetsfluktuationer. Diskriminatoren kan være et ubalanceret interferometer eller et højpræcisionsreferencehulrum. Opløsningen af ​​denne målemetode er også begrænset.
3. Enkeltfrekvenslasere bruger normalt heterodynmetoden, som registrerer laserens udgangsfrekvens og dens egen frekvens efter offset og forsinkelse.
4. For linjebredder på et par hundrede hertz er den traditionelle heterodynemetode vanskelig at anvende på grund af behovet for en stor forsinkelseslængde. En loop-fiberloop og en indbygget fiberforstærker kan bruges til at forlænge forsinkelseslængden.
5. Ved at registrere taktfrekvensen for to uafhængige lasere kan der opnås ekstremt høj opløsning. I dette tilfælde er referencelaserens støj meget lavere end den framålt laser, eller deres præstationsindikatorer er ens. Låseløkker eller metoder baseret på matematisk registrering til at beregne den øjeblikkelige frekvensforskel kan anvendes. Denne metode er meget enkel og stabil, men kræver en anden laser (med en frekvens tæt påmålt laserHvis den målte linjebredde kræver et bredt spektralområde, er en frekvenskam meget praktisk.
Optisk frekvensmåling kræver normalt at der angives en specifik frekvens- (eller tids-) reference på et bestemt punkt.smalle linjebreddelasere, er kun én referencestråle nødvendig for at give en tilstrækkelig nøjagtig reference. Heterodyneteknikken opnår frekvensreferencen ved at anvende en tilstrækkelig lang tidsforsinkelse på selve testenheden. Ideelt set bør tidssammenhængen mellem den indledende stråle og dens forsinkede stråle undgås. Derfor anvendes der normalt lange optiske fibre. På grund af stabile fluktuationer og akustiske effekter introducerer lange optiske fibre dog yderligere fasestøj.