Phương pháp đo độ rộng vạch phổ của laser đơn tần

Phương pháp đo độ rộng đường kẻ củalaser đơn tần
Một số phương pháp đo độ rộng vạch phổ laser đơn tần từ thô đến tinh, cũng như các trường hợp áp dụng và điểm kỹ thuật của chúng, được tóm tắt như sau:
1. Đo trực tiếp bằng máy quang phổ (đo sơ bộ, độ rộng vạch ≥ mức GHz)
Sử dụng máy quang phổ cách tử hoặc máy quang phổ quang học (OSA) để xác định xem đó có phải là chế độ dọc đơn hay không, đo tỷ lệ triệt tiêu chế độ biên và độ rộng vạch chế độ dọc. Độ phân giải của máy quang phổ quang học thông thường là khoảng 0,1-0,01 nm (tương ứng với 0,1-10 GHz đối với vùng cận hồng ngoại), và hiệu suất cao có thể đạt tới 1 pm, chỉ phù hợp cho việc sàng lọc sơ bộ các vạch có độ rộng lớn hơn.tia laser.
2. Quét chuẩn Fabry-Perot (FP) (độ rộng vạch phổ trung bình hẹp)
Thích hợp cho các laser có độ rộng vạch phổ hẹp hơn hoặc khoảng cách giữa các mode dọc nhỏ hơn độ phân giải của máy quang phổ. Khi đo, cần phải đánh giá dựa trên tỷ lệ giữa độ rộng vạch phổ laser và độ rộng mode của khoang FP: khi độ rộng vạch phổ laser lớn hơn nhiều so với độ rộng mode của khoang, có thể đọc trực tiếp; khi tương tự, cần phải khử nhiễu; nếu nhỏ hơn nhiều so với tỷ lệ này, cần phải thay thế bằng FP có độ chính xác cao hơn hoặc sử dụng công nghệ mô hình hóa cạnh để ước tính.
3. Giao thoa/Trễ tự giao thoa và giao thoa đồng pha (Độ rộng vạch phổ hẹp, dải tần kHz~MHz)
Khi laser đơn tần có độ kết hợp cao vượt quá độ phân giải của máy quang phổ, phương pháp giao thoa (với laser tham chiếu có độ rộng vạch cực hẹp đã biết) hoặc phương pháp tự giao thoa/tự đồng pha trễ thời gian (không có laser tham chiếu) thường được sử dụng. Thiết bị là một giao thoa kế Mach-Zehnder hoặc Michelson sợi quang, với độ trễ thời gian τ d_d (được xác định bởi sự khác biệt về chiều dài sợi quang) giữa hai nhánh; Kết nốiBộ điều biến AOMSự dịch chuyển tần số là tự dị tần, không kết nối là tự đồng tần. Bộ điều biến AOM có thể dịch chuyển tần số xung nhịp ra khỏi DC để giảm nhiễu tần số thấp.
4. Lưu ý:
4.1 Các sợi quang kéo dài bị ảnh hưởng bởi sự rung động/thay đổi nhiệt độ, và cần cải thiện độ ổn định của giao thoa kế;
4.2 Hai kênh nguồn cần được cân bằng, vàBộ khuếch đại quang EDFACó thể sử dụng bộ bù hoặc giao thoa kế đa chu kỳ vòng sợi quang;
4.3 Khi độ rộng vạch cực kỳ hẹp, nó có thể đọc được độ rộng vạch 20 dB, và sau đó suy ra độ rộng vạch 3 dB dựa trên hình dạng vạch Lorentz;
4.4 Sử dụng bộ điều khiển phân cực (PC) hoặc gương quay Faraday (FRM) để triệt tiêu hiện tượng suy giảm phân cực.