Szakmai ismeret

Lézeres vonalszélesség mérés

2021-08-17
Bár a spektrum és a frekvenciaspektrum is elektromágneses spektrum, a frekvenciakülönbség miatt a spektrum és a frekvenciaspektrum elemzési módszerei és vizsgálati eszközei nagyon eltérőek. Egyes problémákat nehéz megoldani az optikai tartományban, de könnyebb megoldani őket az elektromos tartományba történő frekvenciaátalakítással.
Például a pásztázó diffrakciós rácsokat frekvenciaszelektív szűrőként használó spektrométerek jelenleg a legszélesebb körben használatosak a kereskedelmi spektrométerekben. Széles hullámhossz-szkennelési tartománnyal (1 μm) és nagy dinamikus tartománnyal (60 dB felett) rendelkeznek, de a hullámhossz-felbontás csak egy tucatra korlátozódik. Egy pikométer (>1 GHz) vagy hasonló. Lehetetlen ilyen műszerrel a lézerspektrum közvetlen mérésére megahertz nagyságrendű vonalszélességgel. Jelenleg a DFB és DBR félvezető lézerek vonalszélessége 10 MHz-es nagyságrendű, és a külső üreges technológia alkalmazása után a spektrális vonalszélesség nagymértékben leszűkítése után a szálas lézerek vonalszélessége már kisebb lehet a kilohertzes nagyságrendnél. A spektrométer felbontási sávszélességének további javítása érdekében nagyon nehéz rendkívül szűk vonalszélességű lézerspektroszkópiát elérni. Ez a probléma azonban könnyen megoldható optikai heterodinnal.
Jelenleg az Agilent és az R&S cégek is rendelkeznek 10 Hz-es felbontású spektrumanalizátorral. A valós idejű spektrumanalizátor a felbontást 0,1 MHz-re is növelheti. Elméletileg az optikai heterodin technológia alkalmazása megoldhatja a millihertzes vonalszélességű lézerspektroszkópia mérési és elemzési problémáját. Tekintse át az optikai heterodin spektrumelemző technológia fejlődéstörténetét, legyen szó a DFB lézerek kétsugaras optikai heterodin módszeréről vagy az egyhangolható lézerek időkésleltetett fehér heterodin módszeréről, a szűk spektrális vonalszélesség pontos mérése spektrumanalízissel érhető el. . Az optikai heterodin technológiával az optikai tartomány spektrumát a könnyen kezelhető középfrekvenciás elektromos tartományba mozgatva az elektromos tartományspektrométer felbontása könnyen elérheti a kilohertz vagy akár a hertz nagyságrendet is. A nagyfrekvenciás spektrumanalizátorok esetében a legnagyobb felbontás elérte a 0,1 MHz-et. Könnyen megoldható tehát a keskeny vonalszélességű lézerspektroszkópia mérési és elemzési problémája, amely direkt spektroszkópiai elemzéssel nem megoldható probléma. Nagymértékben javítja a spektrális elemzés pontosságát.
A keskeny vonalszélességű lézerek alkalmazásai:
1. Olajvezeték optikai szálas érzékelés
2. Akusztikus szenzorok, hidrofonok
3. Lidar, távolságmérő, távérzékelés
4. Koherens optikai kommunikáció
5. Lézerspektroszkópia, légköri abszorpciómérés
6. Lézeres magforrás
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept