Laserlinienbreitenmessung

Laserlinienbreitenmessung
Es gibt viele Methoden zur MessungLaserlinienbreite:
1. Bei großer Laserlinienbreite (> 10 GHz, wenn mehrere Moden in mehreren Laserresonatoren oszillieren) können herkömmliche Spektrometer mit Beugungsgittern zur Messung eingesetzt werden. Allerdings ist es mit dieser Methode schwierig, eine hohe Frequenzauflösung zu erzielen.
2. Eine weitere Methode besteht darin, einen Frequenzdiskriminator zu verwenden, um Frequenzschwankungen in Intensitätsschwankungen umzuwandeln. Als Diskriminator kann ein unsymmetrisches Interferometer oder ein hochpräziser Referenzhohlraum dienen. Die Auflösung dieser Messmethode ist jedoch ebenfalls begrenzt.
3. Bei Einzelfrequenzlasern wird üblicherweise das Heterodynverfahren verwendet, bei dem die Schwebungsfrequenz der Laserausgangsfrequenz und der Eigenfrequenz nach Offset und Verzögerung aufgezeichnet wird.
4. Bei Linienbreiten von einigen hundert Hertz ist die herkömmliche Heterodyn-Methode aufgrund der erforderlichen großen Verzögerungslänge schwer anwendbar. Eine Schleifenfaser und ein integrierter Faserverstärker können verwendet werden, um die Verzögerungslänge zu verlängern.
5. Durch die Aufzeichnung der Schwebungsfrequenz zweier unabhängiger Laser lässt sich eine extrem hohe Auflösung erzielen. In diesem Fall ist das Rauschen des Referenzlasers deutlich geringer als das des zweiten Lasers.gemessener Laseroder ihre Leistungsindikatoren sind ähnlich. Es können Regelkreise oder Methoden zur Berechnung der momentanen Frequenzdifferenz mittels mathematischer Aufzeichnung verwendet werden. Diese Methode ist sehr einfach und stabil, erfordert jedoch einen weiteren Laser (mit einer Frequenz nahe dergemessener LaserWenn die gemessene Linienbreite einen breiten Spektralbereich erfordert, ist ein Frequenzkamm sehr praktisch.
Die optische Frequenzmessung erfordert üblicherweise die Bereitstellung einer spezifischen Frequenz- (oder Zeit-)Referenz an einem bestimmten Punkt.Laser mit schmaler LinienbreiteFür eine ausreichend genaue Referenzmessung genügt ein einziger Referenzstrahl. Die Heterodyn-Technik erzeugt die Frequenzreferenz durch eine ausreichend lange Zeitverzögerung am Prüfgerät selbst. Idealerweise sollte eine Zeitkohärenz zwischen dem ursprünglichen und dem verzögerten Strahl vermieden werden. Daher werden üblicherweise lange optische Fasern verwendet. Aufgrund von stabilen Fluktuationen und akustischen Effekten führen lange optische Fasern jedoch zu zusätzlichem Phasenrauschen.