Принцип лазера со сверхузкой шириной линии

Лазеры со сверхузкой шириной линиипредставляют собой источники лазерного света с чрезвычайно узкой спектральной шириной линии, обычно достигающей диапазона кГц или даже Гц, что намного меньше, чем у обычных лазеров (обычно в диапазоне МГц). Их основной принцип заключается в подавлении частотного шума лазера и расширении линии с помощью различных технических средств, тем самым достигая чрезвычайно высокой монохроматичности и стабильности частоты.

Основной принцип работы

1. Основной принцип лазерной генерации:

Как и обычные лазеры,лазеры со сверхузкой шириной линииоснованы на принципе вынужденного излучения и состоят из усиливающей среды, резонансного резонатора и источника накачки. Под действием источника накачки в усиливающей среде происходит инверсия населенности, а лазерная генерация генерируется за счет частотной селекции резонансного резонатора.

2. Основные технологии сжатия ширины линии:

Конструкция со сверхдлинной резонансной полостью: за счет увеличения длины резонансной полости (например, с использованием кольцевой полости или кольцевой полости оптоволокна) более длинный оптический путь улучшает частотную избирательность и подавляет нерезонансные частотные составляющие.

Резонансный резонатор с высокой добротностью: использование оптических компонентов с низкими потерями (таких как волокно со сверхмалыми потерями и линзы с высокой отражающей способностью) для создания высококачественного (Q) резонансного резонатора уменьшает расширение ширины линии, вызванное внутрирезонаторными потерями. Технология активной стабилизации частоты. Используя методы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и методы Паунда-Древера-Холла (PDH), частота лазера фиксируется по высокостабильному эталонному стандарту (например, линиям атомного перехода, эталонам Фабри-Перо и волоконным брэгговским решеткам), компенсируя дрейф частоты в реальном времени.

Подавление источника шума: малошумящий источник накачки, контроль температуры и ударопрочная конструкция используются для уменьшения помех на частоте лазера от внешних факторов, таких как механическая вибрация, колебания температуры и шум тока.

Коробочная оптроникаможет обеспечить 1064 нм и 1550 нмСверхузкая ширина линии ≤ 3 кГц Непрерывный волоконный лазер.