Mjerenje širine laserske linije

Mjerenje širine laserske linije
Postoji mnogo metoda za mjerenješirina laserske linije:
1. Kada je širina laserske linije velika (> 10 GHz, kada više modova osciluje u više laserskih rezonatora), za mjerenje se mogu koristiti tradicionalni spektrometri koji koriste difrakcijske rešetke. Međutim, ovom metodom je teško postići visoku frekventnu rezoluciju.
2. Druga metoda je korištenje frekventnog diskriminatora za pretvaranje frekventnih fluktuacija u fluktuacije intenziteta. Diskriminator može biti neuravnoteženi interferometar ili visokoprecizna referentna šupljina. Rezolucija ove metode mjerenja je također ograničena.
3. Jednofrekventni laseri obično koriste heterodinsku metodu, koja bilježi frekvenciju otkucaja izlazne frekvencije lasera i vlastitu frekvenciju nakon pomaka i kašnjenja.
4. Za širine linija od nekoliko stotina herca, tradicionalnu heterodinsku metodu je teško primijeniti zbog potrebe za velikom dužinom kašnjenja. Za produženje dužine kašnjenja mogu se koristiti optička petlja i ugrađeno optičko pojačalo.
5. Snimanjem frekvencije otkucaja dva nezavisna lasera može se postići izuzetno visoka rezolucija. U ovom slučaju, šum referentnog lasera je mnogo niži od šuma...izmjereni laser, ili su im pokazatelji performansi slični. Mogu se koristiti petlje zaključavanja ili metode zasnovane na matematičkom snimanju za izračunavanje trenutne razlike frekvencija. Ova metoda je vrlo jednostavna i stabilna, ali zahtijeva još jedan laser (sa frekvencijom bliskomizmjereni laser). Ako izmjerena širina linije zahtijeva širok spektralni raspon, frekvencijski češalj je vrlo praktičan.
Mjerenje optičke frekvencije obično zahtijeva obezbjeđivanje specifične referentne frekvencije (ili vremena) u određenoj tački.laseri uske širine linije, potreban je samo jedan referentni snop da bi se obezbijedila dovoljno tačna referenca. Heterodinska tehnika dobija referentnu frekvenciju primjenom dovoljno dugog vremenskog kašnjenja na samom ispitnom uređaju. Idealno bi bilo izbjegavati vremensku koherenciju između početnog snopa i njegovog zakašnjelog snopa. Stoga se obično koriste duga optička vlakna. Međutim, zbog stabilnih fluktuacija i akustičnih efekata, duga optička vlakna unose dodatni fazni šum.