Professionell kunskap

Laser linjebreddsmätning

2021-08-17
Även om både spektrum och frekvensspektrum är elektromagnetiskt spektrum, på grund av skillnaden i frekvens, är analysmetoderna och testinstrumenten för spektrum och frekvensspektrum mycket olika. Vissa problem är svåra att lösa i den optiska domänen, men det är lättare att lösa dem genom frekvensomvandling till den elektriska domänen.
Till exempel är spektrometrar som använder avsökningsdiffraktionsgitter som frekvensselektiva filter för närvarande de mest använda i kommersiella spektrometrar. De har ett brett våglängdsavsökningsområde (1 μm) och ett stort dynamiskt område (över 60dB), men våglängdsupplösningen är bara begränsad till ett dussin. En picometer (>1GHz) eller så. Det är omöjligt att använda ett sådant instrument för att direkt mäta laserspektrumet med en linjebredd i storleksordningen megahertz. För närvarande är linjebredden för DFB- och DBR-halvledarlasrar i storleksordningen 10MHz, och efter användning av extern kavitetsteknologi för att kraftigt minska den spektrala linjebredden, kan linjebredden för fiberlasrar redan vara lägre än kilohertz-ordningen. För att ytterligare förbättra upplösningsbandbredden för spektrometern är det mycket svårt att uppnå laserspektroskopi med extremt smal linjebredd. Detta problem kan dock enkelt lösas med optisk heterodyne.
För närvarande har både Agilent och R&S-företag spektrumanalysatorer med en upplösningsbandbredd på 10 Hz. Realtidsspektrumanalysatorn kan också öka upplösningen till 0,1MHz. I teorin kan användningen av optisk heterodynteknologi lösa problemet med mätning och analys av millihertz linjebreddslaserspektroskopi. Granska utvecklingshistorien för optisk heterodynspektrumanalysteknik, oavsett om det är den optiska heterodynemetoden med dubbla strålar för DFB-lasrar eller den tidsfördröjda vita heterodynmetoden för enkelavstämbara lasrar, den exakta mätningen av den smala spektrala linjebredden uppnås genom spektrumanalys . Genom att använda optisk heterodyne-teknik för att flytta spektrumet för den optiska domänen till den lätthanterliga elektriska mellanfrekvensdomänen, kan upplösningen för den elektriska domänspektrometern lätt nå storleksordningen kilohertz eller till och med hertz. För högfrekvensspektrumanalysatorer har den högsta upplösningen nått 0,1 mHz. Därför är det lätt att lösa problemet med mätning och analys av laserspektroskopi med smal linjebredd, vilket är ett problem som inte kan lösas med direkt spektroskopianalys. Gör noggrannheten av spektral analys avsevärt förbättrad.
Tillämpningar av lasrar med smal linjebredd:
1. Avkänning av optisk fiber för oljeledning
2. Akustiska sensorer, hydrofoner
3. Lidar, avstånd, fjärranalys
4. Sammanhängande optisk kommunikation
5. Laserspektroskopi, atmosfärisk absorptionsmätning
6. Laserfrökälla
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept