Lộ trình kỹ thuật chính của laser có thể điều chỉnh độ rộng vạch phổ hẹp

Tuyến đường kỹ thuật chính củalaser có thể điều chỉnh độ rộng vạch hẹp

Các lộ trình kỹ thuật chính của thiết bị điều chỉnh đượclaser có độ rộng vạch hẹpvới khoang ngoài bán dẫn

Các laser có thể điều chỉnh bước sóng và độ rộng vạch phổ hẹp là nền tảng cho nhiều ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như vật lý nguyên tử, quang phổ học, thông tin lượng tử, truyền thông đồng bộ, cảm biến từ xa và đo lường chính xác. Trong các lĩnh vực này, các laser đơn giản hơn, rẻ hơn, có độ rộng vạch phổ hẹp hơn và phạm vi điều chỉnh rộng hơn sẽ tiếp tục thúc đẩy các ứng dụng mới của công nghệ này.

Trong 50 năm qua, lịch sử củanguồn sáng có thể điều chỉnhCông nghệ laser TLS đã phản ánh phần lớn sự phát triển của công nghệ laser. Các laser nhuộm ban đầu đã được thay thế bằng laser diode khoang ngoài (ECDL), trong khi các hệ thống công suất cao chủ yếu là laser bán dẫn có thể điều chỉnh tần số (như laser titan-sapphire) hoặc laser Nd:YAG chuyển đổi tần số sử dụng bộ dao động tham số quang học (OPO). Laser diode không có khoang ngoài ổn định đã lấp đầy phân khúc thị trường giá rẻ và hiệu suất thấp với laser DFB thương mại và diode DBR, với độ rộng vạch phổ hẹp tới 500kHz. Gần đây, laser sợi quang và laser sợi quang tần số biến đổi đã bắt đầu thay thế nhiều hệ thống bán dẫn với các thiết kế khác nhau, cung cấp công suất cao hơn và khả năng điều chỉnh tốt hơn, hoặc độ rộng vạch phổ hẹp hơn. Ngày nay, sự xuất hiện của lược tần số cho phép đạt được laser ổn định tần số ở bất kỳ bước sóng nào trong khi vẫn duy trì độ ổn định và độ chính xác tuyệt vời. Tuy nhiên, bất chấp điều này, khoang ngoài vẫn còn nhiều hạn chế.laser bán dẫnNó vẫn giữ vững vị thế là nguồn sáng được sử dụng phổ biến trong nhiều phòng thí nghiệm nhờ sự đơn giản, đa chức năng, hiệu suất đáng kể và chi phí rất thấp.

Hiện nay, laser có thể điều chỉnh độ rộng vạch phổ hẹp với chất bán dẫn khoang ngoài đã được ứng dụng rộng rãi trong:

Làm mát và thu giữ bằng laser

Ngưng tụ Bose-Einstein

Quang học lượng tử: Ánh sáng nén

Trong suốt điện từ và ánh sáng chậm

Tiêu chuẩn thời gian và tần số

Quang phổ laser

Các laser có thể điều chỉnh độ rộng vạch phổ hẹp thường bao gồm bộ điều khiển, diode laser và mô-đun chọn tần số. Ví dụ, các cách tử được sử dụng để chọn và điều chỉnh tần số laser, hoặc các bộ lọc dựa trên cấu trúc mắt mèo, v.v. Các đặc điểm quan trọng của laser có thể điều chỉnh độ rộng vạch phổ hẹp với chất bán dẫn khoang ngoài bao gồm độ rộng vạch phổ laser hẹp, độ trôi tần số thấp và phạm vi điều chỉnh rộng, v.v. Và những đặc điểm nổi bật này phụ thuộc vào mạch điều khiển laser cực kỳ xuất sắc, độ ổn định cơ học tổng thể của laser và nguyên lý chọn tần số. Để đạt được độ ổn định tần số cao hơn của laser, có thể thêm các loại mô-đun khóa tần số laser khác nhau. Ví dụ, bằng cách sử dụng công nghệ ổn định tần số PDH để khóa bước sóng laser trên khoang siêu ổn định quang học, độ rộng vạch phổ của laser có thể được thu hẹp xuống mức 1 Hz, và độ ổn định tần số có thể đạt < 3× 10-15 @ 1 s.