Den viktigste tekniske ruten for avstemmbare smallinjebreddelasere

Den viktigste tekniske ruten tilavstemmbare smallinjebreddelasere

De viktigste tekniske rutene for avstemmbarsmallinjede laseremed ytre halvlederhulrom

Avstemmbare lasere med smal linjebredde er grunnlaget for brede bruksområder innen felt som atomfysikk, spektroskopi, kvanteinformasjon, koherent kommunikasjon, fjernmåling og presisjonsmåling. Innenfor disse feltene vil enklere, billigere lasere med smalere linjebredde og bredere avstemmelsesområde fortsette å drive nye bruksområder for denne teknologien.

I løpet av de siste 50 årene har historien tiljusterbar lyskildeTLS-laser har i stor grad reflektert utviklingen av laserteknologi. De første fargelaserne har blitt erstattet av diodelasere med eksternt hulrom (ECDL-er), mens høyeffektssystemer domineres av avstemmbare faststofflasere (som titan-safirlasere) eller frekvenskonverterte Nd:YAG-lasere som bruker optiske parametriske oscillatorer (OPO). Diodelasere uten stabile ytre hulrom har fylt markedet for lavkostnads- og lavytelsesprodukter med kommersielle DFB-lasere og DBR-dioder, med linjebredder så smale som 500 kHz. Nylig har fiberlasere og fiberlasere med variabel frekvens begynt å erstatte mange faststoffsystemer med forskjellige design, og tilbyr høyere effekt og større avstemmbarhet, eller smalere linjebredder. I dag gjør fremveksten av frekvenskammer det mulig å oppnå frekvensstabiliserte lasere ved enhver bølgelengde samtidig som man opprettholder utmerket stabilitet og nøyaktighet. Til tross for dette er det ytre hulrommet imidlertid ...halvlederlaseropprettholder fortsatt sin status som en vanlig brukt lyskilde i mange laboratorier på grunn av sin enkelhet, multifunksjonalitet, respektable ytelse og svært lave kostnad.

For tiden har avstemmbare smallinjebreddelasere med eksterne hulromshalvledere blitt mye brukt i:

Laserkjøling og -fangst

Bose-Einstein-kondensasjon

Kvanteoptikk: Komprimert lys

Elektromagnetisk gjennomsiktig og sakte lys

Tids- og frekvensstandarder

Laserspektroskopi

Avstemmbare smallinjebreddelasere består vanligvis av en kontroller, en laserdiode og en frekvensvalgmodul. For eksempel gitre som brukes til valg og justering av laserfrekvens, eller filtre basert på katteøynestrukturen, osv. De viktige egenskapene til avstemmbare smallinjebreddelasere med eksterne hulromshalvledere inkluderer smal laserlinjebredde, lavfrekvensdrift og bredt justeringsområde, osv. Og disse fremragende egenskapene avhenger av en ekstremt utmerket laserdrivkrets, laserens generelle mekaniske stabilitet og prinsippet for frekvensvalg. For å oppnå høyere frekvensstabilitet for laseren kan forskjellige typer laserfrekvenslåsemoduler legges til. Ved å bruke PDH-frekvensstabiliseringsteknologi for å låse laserbølgelengden på det optiske superstabile hulrommet, kan laserens linjebredde for eksempel innsnevres til nivået 1 Hz, og frekvensstabiliteten kan nå < 3 × 10⁻⁴ @ 1 s.