Linijos pločio matavimassiauro linijos pločio lazeris
Siauraus linijos pločio lazerio, ypač vieno dažnio lazerio, linijos plotis reiškia lazerio spektro plotį (paprastai nuo pusės pločio iki viso pločio FWHM). Tiksliau sakant, spinduliuojamo elektrinio lauko galios spektrinio tankio plotis išreiškiamas dažniu, bangos skaičiumi arba bangos ilgiu. Lazerio linijos plotis labai glaudžiai koreliuoja su laiku ir yra apibūdinamas koherencijos laiku ir koherencijos ilgiu. Jei fazė patiria neribotą poslinkį, fazinis triukšmas sukuria linijos plotį, kaip ir laisvojo osciliatoriaus atveju. Fazės svyravimai, apriboti labai mažu fazių diapazonu, lemia 0 linijos pločių ir tam tikrą triukšmo šoninę juostą. Rezonansinės ertmės ilgio poslinkis taip pat prisideda prie linijos pločio ir daro jį priklausomą nuo matavimo laiko. Tai rodo, kad vien linijos plotis ar net spektro forma (linijos tipas) negali suteikti visos informacijos apie...lazerio spektras.
Galima taikyti daug metodų, skirtų matuotilazerio linijos plotis:
Kai linijos pločio santykis yra didelis (>10 GHz, kai kelių lazerių rezonansinėse ertmėse yra kelių modų virpesiai), matavimui galima naudoti tradicinį spektrometrą, naudojantį difrakcinę gardelę. Naudojant šį metodą, labai sunku gauti aukštą dažnių skiriamąją gebą.
Kitas būdas – naudoti dažnio diskriminatorių, kuris dažnio svyravimus paverčia intensyvumo svyravimais. Diskriminatorius gali būti nesubalansuotas interferometras arba didelio tikslumo etaloninė rezonatorius. Šio matavimo metodo skiriamoji geba taip pat yra labai ribota.
3. Vieno dažnio lazeriuose paprastai naudojamas savaiminio heterodino metodas, kuris įrašo lazerio išvesties ir paties lazerio signalo ritmą po dažnio poslinkio ir uždelsimo.
Kai linijos plotis yra keli šimtai hercų, tradicinė heterodininė technika nėra praktiška, nes šiuo metu reikalingas didelis uždelsimo ilgis. Jai pailginti galima naudoti ciklinę šviesolaidinę kilpą ir vidinį šviesolaidinį stiprintuvą.
5. Labai didelę skiriamąją gebą galima pasiekti įrašant dviejų nepriklausomų lazerių dūžius. Šiuo atveju etaloninio lazerio triukšmas yra daug mažesnis nei bandomojo.lazeris, arba abiejų veikimo rodikliai yra panašūs. Momentinį dažnio skirtumą galima gauti naudojant fazės fiksavimo kilpą arba skaičiuojant pagal matematinius įrašus. Šis metodas yra labai paprastas ir stabilus, tačiau jam reikia kito lazerio (veikiančio netoli bandomojo lazerio dažnio). Jei išmatuotam linijos pločiui reikalingas labai platus spektrinis diapazonas, labai patogu naudoti dažnio šuką.
Optiniam dažnio matavimui paprastai reikalingas tam tikras dažnio (arba laiko) etalonas tam tikru momentu. Siauraus linijos pločio lazeriui pakankamai tiksliam etalonui gauti reikia tik vieno etalono. Heterodino technika gauna etalono dažnį taikydama pakankamai ilgą laiko uždelsimą iš paties bandymo įrenginio. Idealiu atveju, ji vengia laiko koherencijos tarp pradinio spindulio ir savojo uždelstos šviesos. Todėl dažniausiai naudojami ilgi optiniai pluoštai. Tačiau dėl stabilių fliuktuacijų ir akustinių efektų ilgi optiniai pluoštai gali sukelti papildomą fazinį triukšmą.
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 8 d.