Mètode de mesura de l'amplada de línia del làser de freqüència única

Mètode de mesura de l'amplada de línia delàser de freqüència única
A continuació es resumeixen diversos mètodes de mesura de l'amplada de línia làser de freqüència única, des de gruixuda fins a fina, així com els seus escenaris aplicables i punts tècnics:
1. Mesura directa per espectròmetre (mesura aproximada, amplada de línia ≥ nivell GHz)
Utilitzeu un espectròmetre de reixeta o un espectròmetre òptic (OSA) per determinar si es tracta d'un mode longitudinal únic, mesureu la relació de supressió del mode de vora i l'amplada de línia del mode longitudinal. La resolució de l'espectròmetre òptic convencional és d'aproximadament 0,1-0,01 nm (corresponent a 0,1-10 GHz per a l'infraroig proper), i l'alt rendiment pot arribar a 1 pm, que només és adequat per a la detecció preliminar d'amplada de línia més àmplia.làser.
2. Escaneig d'etaló Fabry Perot (FP) (amplada de línia mitjana i estreta)
Apte per a làsers amb una amplada de línia més estreta o un espaiament de mode longitudinal més petit que la resolució de l'espectròmetre òptic. En mesurar, cal jutjar en funció de la relació entre l'amplada de línia del làser i l'amplada del mode de la cavitat del FP: quan l'amplada de línia del làser és molt més gran que l'amplada del mode de la cavitat, es pot llegir directament; quan és similar, cal una deconvolució; si és molt més petita que el temps, cal substituir-la per un FP de més precisió o utilitzar tecnologia de modelatge de vores per a l'estimació.
3. Autoheterodina/retard autoheterodina i autohomodina (amplada de línia estreta, rang kHz~MHz)
Quan el làser de freqüència única d'alta coherència supera la resolució de l'espectròmetre òptic, s'utilitza habitualment el mètode heterodí (amb un làser de referència d'amplada de línia extremadament estreta) o el mètode autoheterodí/autohomodí amb retard temporal (sense làser de referència). El dispositiu és un interferòmetre de fibra Mach-Zehnder o Michelson, amb un retard temporal de τ d_d (determinat per la diferència de longitud de fibra) entre els dos braços; ConnexióModulador AOMEl canvi de freqüència és autoheterodí, no connectat és autohodí. El modulador AOM pot desplaçar la freqüència de batec allunyant-la de la CC per reduir la interferència de baixa freqüència.
4. Precaucions:
4.1 Les fibres òptiques de llarga extensió es veuen afectades per la vibració/deriva de temperatura, i cal millorar l'estabilitat de l'interferòmetre;
4.2 Cal equilibrar els dos canals d'alimentació iAmplificador òptic EDFAes pot utilitzar un interferòmetre multicicle de compensació o d'anell de fibra;
4.3 Quan l'amplada de línia és extremadament estreta, pot llegir una amplada de línia de 20 dB i després deduir una amplada de línia de 3 dB basant-se en la forma de la línia de Lorentz;
4.4 Utilitzeu un controlador de polarització (PC) o un mirall giratori de Faraday (FRM) per suprimir l'esvaïment de la polarització.