Yksitaajuuslaserin viivanleveyden mittausmenetelmä

Viivanleveyden mittausmenetelmäyksitaajuinen laser
Useita mittausmenetelmiä yksitaajuuksisen laserin viivanleveyden mittaamiseksi karkeasta hienoon sekä niiden soveltuvia skenaarioita ja teknisiä näkökohtia on tiivistetty seuraavasti:
1. Suora mittaus spektrometrillä (karkea mittaus, viivanleveys ≥ GHz-taso)
Käytä hilaspektrometriä tai optista spektrometriä (OSA) määrittääksesi, onko kyseessä yksi pitkittäismoodi, mittaa reunamoodin vaimennussuhde ja pitkittäismoodin viivanleveys. Perinteisen optisen spektrometrin resoluutio on noin 0,1–0,01 nm (vastaa 0,1–10 GHz:iä lähi-infrapunassa), ja korkea suorituskyky voi saavuttaa 1 pm:n, mikä soveltuu vain leveämpien viivanleveyksien alustavaan seulontaan.laser.
2. Skannaava Fabry-Perot (FP) -etaloni (keskikapea viivanleveys)
Sopii lasereille, joiden viivanleveys tai pitkittäismoodiväli on pienempi kuin optisen spektrometrin resoluutiolla. Mittauksessa on tarpeen arvioida laserin viivanleveyden ja FP-ontelomoodin leveyden suhteen perusteella: kun laserin viivanleveys on paljon suurempi kuin ontelomoodin leveys, se voidaan lukea suoraan; kun se on samanlainen, tarvitaan dekonvoluutiota; jos se on paljon pienempi kuin aika, on tarpeen korvata se tarkemmalla FP:llä tai käyttää reunamallinnustekniikkaa arviointiin.
3. Heterodyyni/viiveinen itseheterodyni ja itsehomodyyni (kapea viivanleveys, kHz~MHz alue)
Kun korkean koherenssin omaavan yksitaajuisen laserin erotuskyky ylittää optisen spektrometrin resoluution, käytetään yleisesti heterodyne-menetelmää (tunnetulla erittäin kapeaviivaisella referenssilaserilla) tai aikaviiveellä toimivaa itseheterodyne-/itsehomodyne-menetelmää (ilman referenssilaseria). Laite on kuitu-Mach-Zehnder- tai Michelson-interferometri, jonka kahden haaran välinen viive on τ d_d (määritetään kuidun pituuseron perusteella);AOM-modulaattoriTaajuussiirto on itse heterodyyni, ei kytketty on itse homodyyni. AOM-modulaattori voi siirtää iskutaijuutta pois DC:stä vähentääkseen matalataajuisia häiriöitä.
4, Varotoimet:
4.1 Pitkät optiset kuidut kärsivät tärinästä/lämpötilan vaihtelusta, ja interferometrin stabiilisuutta on parannettava;
4.2 Kahden virtakanavan on oltava tasapainossa, jaEDFA-optinen vahvistinkompensointia tai kuiturengasmonisyklistä interferometriä voidaan käyttää;
4.3 Kun viivanleveys on erittäin kapea, se voi lukea 20 dB:n viivanleveyden ja päätellä sitten 3 dB:n viivanleveyden Lorentzin viivan muodon perusteella;
4.4 Käytä polarisaatio-ohjainta (PC) tai Faradayn pyörivää peiliä (FRM) polarisaation häipymisen estämiseksi.