Måling av laserlinjebredde

Måling av laserlinjebredde
Det finnes mange metoder for å målelaserlinjebredde:
1. Når laserlinjebredden er stor (> 10 GHz, når flere moduser oscillerer i flere laserresonatorer), kan tradisjonelle spektrometre som bruker diffraksjonsgitter brukes til måling. Denne metoden er imidlertid vanskelig å oppnå høy frekvensoppløsning.
2. En annen metode er å bruke en frekvensdiskriminator for å konvertere frekvensfluktuasjoner til intensitetsfluktuasjoner. Diskriminatoren kan være et ubalansert interferometer eller et referansehulrom med høy presisjon. Oppløsningen til denne målemetoden er også begrenset.
3. Enkeltfrekvenslasere bruker vanligvis heterodynmetoden, som registrerer laserens utgangsfrekvens og sin egen frekvens etter forskyvning og forsinkelse.
4. For linjebredder på noen få hundre hertz er den tradisjonelle heterodynmetoden vanskelig å anvende på grunn av behovet for en stor forsinkelseslengde. En sløyfefibersløyfe og innebygd fiberforsterker kan brukes til å forlenge forsinkelseslengden.
5. Ved å registrere taktfrekvensen til to uavhengige lasere kan man oppnå ekstremt høy oppløsning. I dette tilfellet er støyen fra referanselaseren mye lavere enn støyen fra denmålt laser, eller deres ytelsesindikatorer er like. Låseløkker eller metoder basert på matematisk registrering for å beregne den øyeblikkelige frekvensforskjellen kan brukes. Denne metoden er veldig enkel og stabil, men krever en annen laser (med en frekvens nærmålt laserHvis den målte linjebredden krever et bredt spektralområde, er en frekvenskam veldig praktisk.
Optisk frekvensmåling krever vanligvis at man oppgir en spesifikk frekvens- (eller tids-) referanse på et gitt punkt.smale linjebreddelasere, bare én referansestråle er nødvendig for å gi tilstrekkelig nøyaktig referanse. Heterodynteknikken oppnår frekvensreferansen ved å påføre en tilstrekkelig lang tidsforsinkelse på selve testenheten. Ideelt sett bør tidskoherensen mellom den første strålen og dens forsinkede stråle unngås. Derfor brukes vanligvis lange optiske fibre. På grunn av stabile fluktuasjoner og akustiske effekter introduserer imidlertid lange optiske fibre ekstra fasestøy.