Laluan teknikal utama laser lebar garis sempit boleh tala

Laluan teknikal utamalaser lebar garis sempit boleh tala

Laluan teknikal utama boleh merdulaser lebar talian sempitdengan rongga luar semikonduktor

Laser lebar garis sempit boleh melaras adalah asas untuk aplikasi luas dalam bidang seperti fizik atom, spektroskopi, maklumat kuantum, komunikasi koheren, penderiaan jauh dan pengukuran ketepatan. Dalam bidang ini, laser yang lebih mudah, lebih murah, lebar talian lebih sempit dan julat penalaan yang lebih luas akan terus memacu aplikasi baharu teknologi ini.

Sepanjang 50 tahun yang lalu, sejarahsumber cahaya boleh melarasTLS Laser sebahagian besarnya mencerminkan perkembangan teknologi laser. Laser pewarna awal telah digantikan dengan laser diod rongga luaran (ECDL), manakala sistem berkuasa tinggi dikuasai oleh laser keadaan pepejal boleh tala (seperti laser titanium-nilam) atau laser Nd:YAG ditukar frekuensi menggunakan pengayun parametrik optik (OPO). Laser diod tanpa rongga luar yang stabil telah memenuhi hujung pasaran kos rendah dan berprestasi rendah dengan diod DFB Laser dan DBR komersial, dengan lebar talian sekecil 500kHz. Baru-baru ini, laser gentian dan laser gentian frekuensi berubah-ubah telah mula menggantikan banyak sistem keadaan pepejal dengan reka bentuk berbeza, menawarkan kuasa yang lebih tinggi dan kebolehtalakan yang lebih besar, atau lebar garisan yang lebih sempit. Pada masa kini, kemunculan sikat frekuensi membolehkan laser penstabilan frekuensi dicapai pada sebarang panjang gelombang sambil mengekalkan kestabilan dan ketepatan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, walaupun ini, rongga luaranlaser semikonduktormasih mengekalkan statusnya sebagai sumber cahaya yang biasa digunakan di banyak makmal kerana kesederhanaan, pelbagai fungsi, prestasi yang dihormati dan kos yang sangat rendah.

Pada masa ini, laser lebar garis sempit boleh tala dengan semikonduktor rongga luar telah digunakan secara meluas dalam:

Penyejukan dan tangkapan laser

Pemeluwapan Bose-Einstein

Optik Kuantum: Cahaya mampat

Cahaya telus dan perlahan elektromagnet

Piawaian masa dan kekerapan

Spektroskopi laser

Laser lebar garis sempit boleh tala biasanya terdiri daripada pengawal, diod laser dan modul pemilihan frekuensi. Contohnya, jeriji yang digunakan untuk pemilihan dan penalaan frekuensi laser, atau penapis berdasarkan struktur mata kucing, dsb. Ciri-ciri penting laser lebar garis sempit boleh tala dengan semikonduktor rongga luar termasuk lebar garis laser sempit, hanyutan frekuensi rendah dan julat penalaan lebar, dsb. Dan ciri-ciri cemerlang ini bergantung pada litar pemacu laser yang sangat baik, pemilihan keseluruhan dan kestabilan mekanikal laser, frekuensi, dan kestabilan. Untuk mencapai kestabilan frekuensi laser yang lebih tinggi, pelbagai jenis modul pengunci frekuensi laser boleh ditambah. Sebagai contoh, dengan menggunakan teknologi penstabilan frekuensi PDH untuk mengunci panjang gelombang laser pada rongga super-stabil optik, lebar garis laser boleh disempitkan ke tahap 1 Hz, dan kestabilan frekuensi boleh mencapai < 3 × 10-15 @ 1 s.