Minimering af laserlinjebredden

Minimering aflaserlinjebredde

 

Linjebredden på en laser er direkte relateret til lasertypen. Laserlinjebredden kan minimeres ved at optimere laserdesignet og minimere indflydelsen fra ekstern støj så meget som muligt. Det første skridt er at bestemme, hvilken der er dominerende, kvantestøj eller klassisk støj, da dette vil påvirke de efterfølgende målinger.

Når intrakavitetseffekten er høj, resonatortabet er lavt, og resonatorens rundturstid er lang, kvantestøjen fralaser(primært spontan emissionsstøj) har en meget lille effekt. Klassisk støj kan være forårsaget af mekanisk krybning. Fluktuationerne kan afbødes ved at bruge en kompakt kort laserresonator, men nogle gange kan længdefluktuationerne i kortere resonatorer give en stærkere effekt. Rimeligt mekanisk design kan reducere koblingen mellem laserresonatoren og den eksterne stråling og også minimere den termiske drifteffekt. Der er også termiske fluktuationer i forstærkningsmediet, som er forårsaget af fluktuationer i pumpeeffekten.

 

For bedre støjydelse skal andre aktive stabiliseringsenheder anvendes, men det er bedst at bruge praktiske passive metoder i starten. Linjebredden for en enkeltfrekvens faststoflaser ogfiberlaserer adskillige kilohertz, og nogle gange endda mindre end 1 kHz. Ved at bruge den aktive stabiliseringsmetode kan man opnå en linjebredde på mindre end 1 kHz. Linjebredden for laserdioder er normalt i MHZ-området og kan også reduceres til kHz, såsom i diodelasere med eksternt hulrum, især for optiske feedbackdioder med et højpræcisionsreferencehulrum.

 

Det er værd at bemærke, at i nogle tilfælde, enlaserlyskildeer ikke nødvendigt for at producere en meget smal lysbredde:

1. Når kohærenslængden er lang, vil kohærenseffekten (på grund af svag parasitisk refleksion) forstyrre lysstrålens form. I laserprojektionsdisplays kan speckle-effekten påvirke kvaliteten af ​​returoverfladen.

2. Når lys transmitteres i aktive eller passive optiske fibre, forårsager smalle linjebredder nogle problemer på grund af stimuleret Brillouin-spredning. På dette tidspunkt skal linjebredden øges, for eksempel ved at modulere laserdioden med strøm eller bruge en optisk modulator til hurtigt at justere den øjeblikkelige frekvens. Linjebredde bruges i andre situationer. Linjebredde bruges også til at beskrive bredden af ​​optisk henfald.


Udsendelsestidspunkt: 9. dec. 2025