Laluan teknikal utama laser lebar garis sempit yang boleh ditala

Laluan teknikal utama bagilaser lebar garis sempit yang boleh ditala

Laluan teknikal utama yang boleh ditalalaser lebar garis sempitdengan rongga luar semikonduktor

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

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

Pada masa ini, laser lebar garis sempit yang boleh ditala dengan semikonduktor rongga luaran telah digunakan secara meluas dalam:

Penyejukan dan penangkapan laser

Pemeluwapan Bose-Einstein

Optik Kuantum: Cahaya termampat

Cahaya lutsinar dan perlahan elektromagnet

Piawaian masa dan kekerapan

Spektroskopi laser

Laser lebar garis sempit yang boleh ditala 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 yang boleh ditala dengan semikonduktor rongga luaran termasuk lebar garis laser yang sempit, hanyutan frekuensi rendah, dan julat penalaan yang luas, dsb. Ciri-ciri cemerlang ini bergantung pada litar pemacu laser yang sangat baik, kestabilan mekanikal keseluruhan laser, dan prinsip pemilihan frekuensi. Untuk mencapai kestabilan frekuensi laser yang lebih tinggi, pelbagai jenis modul pengunci frekuensi laser boleh ditambah. Contohnya, dengan menggunakan teknologi penstabilan frekuensi PDH untuk mengunci panjang gelombang laser pada rongga super stabil optik, lebar garis laser boleh disempitkan kepada tahap 1 Hz, dan kestabilan frekuensi boleh mencapai < 3× 10-15 @ 1 s.