Laserviivanleveyden mittaus

Laserviivanleveyden mittaus
Mittausmenetelmiä on monialaserviivan leveys:
1. Kun laserin viivanleveys on suuri (> 10 GHz, kun useita moodia värähtelee useissa laserresonaattoreissa), mittauksiin voidaan käyttää perinteisiä diffraktiohilaa käyttäviä spektrometrejä. Tällä menetelmällä on kuitenkin vaikea saavuttaa korkeaa taajuusresoluutiota.
2. Toinen menetelmä on käyttää taajuuserottelijaa taajuusvaihteluiden muuntamiseen intensiteettivaihteluiksi. Erottelija voi olla epätasapainotettu interferometri tai erittäin tarkka referenssiontelo. Myös tämän mittausmenetelmän resoluutio on rajallinen.
3. Yksitaajuiset laserit käyttävät yleensä heterodyne-menetelmää, joka tallentaa laserin lähtötaajuuden ja oman taajuutensa iskutaijuuden siirtymän ja viiveen jälkeen.
4. Muutaman sadan hertsin viivanleveyksillä perinteinen heterodyne-menetelmä on vaikea soveltaa suuren viivepituuden tarpeen vuoksi. Viivepituutta voidaan pidentää käyttämällä kuitusilmukkaa ja sisäänrakennettua kuituvahvistinta.
5. Kahden toisistaan ​​riippumattoman laserin iskutaajuuden tallentamisen avulla voidaan saavuttaa erittäin korkea resoluutio. Tässä tapauksessa referenssilaserin kohina on paljon pienempi kuinmitattu laser, tai niiden suorituskykyindikaattorit ovat samankaltaisia. Hetkellisen taajuuseron laskemiseksi voidaan käyttää lukitussilmukoita tai matemaattiseen tallennukseen perustuvia menetelmiä. Tämä menetelmä on hyvin yksinkertainen ja vakaa, mutta vaatii toisen laserin (jonka taajuus on lähellämitattu laser). Jos mitattu viivanleveys vaatii laajan spektrialueen, taajuuskampa on erittäin kätevä.
Optinen taajuusmittaus vaatii yleensä tietyn taajuusreferenssin (tai aikareferenssin) antamisen tietyssä pisteessä.kapeaviivaiset laserit, vain yksi referenssisäde tarvitaan riittävän tarkan referenssin aikaansaamiseksi. Heterodyne-tekniikka saa taajuusreferenssin käyttämällä riittävän pitkää viivettä itse testilaitteessa. Ihannetapauksessa tulisi välttää alkuperäisen säteen ja sen viivästetyn säteen välistä aikakoherenssia. Siksi käytetään yleensä pitkiä optisia kuituja. Vakaiden fluktuaatioiden ja akustisten vaikutusten vuoksi pitkät optiset kuidut aiheuttavat kuitenkin lisää vaihekohinaa.