Tek frekanslı lazerin çizgi genişliğinin ölçüm yöntemi

Çizgi kalınlığının ölçüm yöntemitek frekanslı lazer
Aşağıda, kaba ölçümden ince ölçüme kadar tek frekanslı lazer hat genişliğinin ölçümüne yönelik çeşitli yöntemler, uygulanabilir senaryolar ve teknik noktalar özetlenmiştir:
1. Spektrometre ile doğrudan ölçüm (kaba ölçüm, çizgi genişliği ≥ GHz seviyesi)
Tek bir boyuna mod olup olmadığını belirlemek için bir ızgara spektrometresi veya optik spektrometre (OSA) kullanın, kenar modu bastırma oranını ve boyuna mod çizgi genişliğini ölçün. Geleneksel optik spektrometre çözünürlüğü yaklaşık 0,1-0,01 nm'dir (yakın kızılötesi için 0,1-10 GHz'ye karşılık gelir) ve yüksek performanslı olanlar 1 pm'ye ulaşabilir; bu da yalnızca daha geniş çizgi genişliğine sahip sinyallerin ön taraması için uygundur.lazer.
2. Fabry Perot (FP) etalonunun taranması (orta dar çizgi genişliği)
Optik spektrometre çözünürlüğünden daha dar çizgi genişliğine veya daha küçük boyuna mod aralığına sahip lazerler için uygundur. Ölçüm yaparken, lazer çizgi genişliğinin FP boşluk modu genişliğine oranına göre değerlendirme yapmak gerekir: lazer çizgi genişliği boşluk modu genişliğinden çok daha büyükse, doğrudan okunabilir; benzerse, dekonvolüsyon gereklidir; çok daha küçükse, daha yüksek hassasiyetli bir FP ile değiştirilmesi veya tahmin için kenar modelleme teknolojisinin kullanılması gerekir.
3. Heterodin/Gecikmeli Kendi Kendine Heterodin ve Kendi Kendine Homodin (Dar çizgi genişliği, kHz~MHz aralığı)
Yüksek koheranslı tek frekanslı lazer, optik spektrometre çözünürlüğünü aştığında, genellikle heterodin yöntemi (bilinen son derece dar çizgi genişliğine sahip referans lazer ile) veya zaman gecikmeli kendi kendine heterodin/kendi kendine homodin yöntemi (referans lazer olmadan) kullanılır. Cihaz, iki kol arasında τ d_d (fiber uzunluğundaki farkla belirlenen) zaman gecikmesi olan bir fiber Mach Zehnder veya Michelson interferometresidir; BağlantıAOM ModülatörüFrekans kayması kendiliğinden heterodindir, bağlı değilse kendiliğinden homodindir. AOM Modülatörü, düşük frekanslı paraziti azaltmak için vuruş frekansını DC'den uzaklaştırabilir.
4. Önlemler:
4.1 Uzun optik fiberler titreşim/sıcaklık değişiminden etkilenir ve interferometrenin kararlılığının iyileştirilmesi gerekir;
4.2 İki güç kanalının dengelenmesi gerekir veEDFA Optik AmplifikatörKompensasyon veya fiber halkalı çok döngülü interferometre kullanılabilir;
4.3 Çizgi genişliği son derece dar olduğunda, 20 dB'lik bir çizgi genişliğini okuyabilir ve ardından Lorentz çizgi şekline dayanarak 3 dB'lik bir çizgi genişliği çıkarabilir;
4.4 Polarizasyon solmasını bastırmak için bir polarizasyon kontrol cihazı (PC) veya Faraday döner aynası (FRM) kullanın.