Ciri Lebar Garisan Laser Gentian Frekuensi Tunggal

Laser gentian frekuensi tunggal mempunyai lebar garis had yang sangat sempit, dan bentuk garis spektrumnya ialah jenis Lorentz, yang jauh berbeza daripada semikonduktor frekuensi tunggal. Sebabnya ialah laser gentian frekuensi tunggal mempunyai rongga resonan laser yang lebih lama dan hayat foton yang lebih lama dalam rongga. Ini bermakna bahawa laser gentian frekuensi tunggal mempunyai bunyi fasa dan bunyi frekuensi yang lebih rendah daripada laser semikonduktor frekuensi tunggal.

Keputusan ujian lebar garis laser gentian frekuensi tunggal berkaitan dengan masa penyepaduan. Masa integrasi ini selalunya sukar difahami. Malah, ia boleh difahami secara ringkas sebagai masa untuk "memerhati dan menguji" laser gentian frekuensi tunggal. Pada masa ini, kami mengukur hingar fasa spektrum dengan menewaskan kekerapan untuk mengira lebar talian. Mengambil interferometer M-Z bukan keseimbangan heterodina sebagai contoh, panjang gentian kelewatan ialah 50km, indeks biasan teras gentian mod tunggal diandaikan sebagai 1.5, dan kelajuan cahaya dalam vakum ialah 3x108 meter/saat, maka cahaya dalam gentian mod tunggal Kelewatan kira-kira 4.8ns dijana untuk setiap 1 meter penghantaran, yang bersamaan dengan kelewatan 240us selepas 50km gentian optik.

Mari kita bayangkan bahawa laser frekuensi tunggal yang akan diuji menjadi dua klon dengan ciri-ciri yang sama selepas melalui pembahagi optik 1:1. Salah satu klon berjalan 240us lebih lama daripada yang lain. Apabila kedua-dua klon melepasi 1:1 kedua Apabila pengganding optik digabungkan, klon yang menjalankan 240us lebih lama membawa hingar fasa. Disebabkan oleh pengaruh bunyi fasa, laser frekuensi tunggal selepas penggabungan semula mempunyai lebar tertentu dalam spektrum berbanding dengan keadaan sebelum dimulakan. Untuk meletakkannya secara lebih profesional, proses ini dipanggil modulasi hingar fasa. Oleh kerana pelebaran yang disebabkan oleh modulasi adalah jalur sisi berganda, lebar spektrum hingar fasa adalah dua kali lebar garisan laser frekuensi tunggal yang akan diukur. Untuk mengira lebar spektrum yang diperluaskan pada spektrum, penyepaduan diperlukan, jadi masa ini dipanggil masa penyepaduan.

Melalui penjelasan di atas, kita dapat memahami bahawa mesti ada hubungan antara "masa penyepaduan" dan lebar garis yang diukur bagi laser gentian frekuensi tunggal. Semakin pendek "masa penyepaduan", semakin kecil kesan bunyi fasa yang disebabkan oleh klon, dan semakin sempit lebar garis pengukuran laser gentian frekuensi tunggal.

Untuk memahaminya dari sudut lain, apakah yang digambarkan oleh lebar garis? ialah bunyi frekuensi dan bunyi fasa laser frekuensi tunggal. Bunyi ini sendiri sentiasa wujud, dan semakin lama ia terkumpul, semakin jelas bunyi itu. Oleh itu, semakin lama "ujian pemerhatian" bunyi frekuensi dan bunyi fasa laser gentian frekuensi tunggal, semakin besar lebar garis yang diukur. Sudah tentu, masa yang dinyatakan di sini sebenarnya sangat singkat, seperti nanosaat, mikrosaat, milisaat, atau sehingga tahap kedua. Ini adalah akal dalam menguji dan mengukur hingar rawak.

Semakin sempit lebar garis spektrum laser gentian frekuensi tunggal, semakin bersih dan lebih cantik spektrum dalam domain masa, dengan nisbah penindasan mod sisi (SMSR) yang sangat tinggi, dan sebaliknya. Menguasai titik ini boleh menentukan prestasi frekuensi tunggal laser frekuensi tunggal apabila keadaan ujian lebar talian tidak tersedia. Sudah tentu, disebabkan oleh prinsip teknikal dan had resolusi spektrometer (OSA), spektrum laser gentian frekuensi tunggal tidak dapat mencerminkan prestasinya secara kuantitatif atau tepat. Penghakiman bunyi fasa dan bunyi frekuensi agak kasar dan kadangkala membawa kepada keputusan yang salah.

Lebar garis sebenar laser semikonduktor frekuensi tunggal biasanya lebih tinggi daripada laser gentian frekuensi tunggal. Walaupun sesetengah pengeluar mengemukakan penunjuk lebar talian laser semikonduktor frekuensi tunggal dengan sangat cantik, ujian sebenar menunjukkan bahawa lebar garis had laser semikonduktor frekuensi tunggal adalah lebih tinggi daripada laser semikonduktor frekuensi tunggal. Laser gentian frekuensi mestilah lebar, dan penunjuk bunyi frekuensi dan bunyi fasa juga mestilah lemah, yang ditentukan oleh struktur dan panjang rongga resonan laser frekuensi tunggal. Sudah tentu, teknologi semikonduktor frekuensi tunggal yang sedang dibangunkan terus menyekat hingar fasa dan mengecilkan lebar talian laser semikonduktor frekuensi tunggal dengan meningkatkan panjang rongga luaran, memanjangkan hayat foton, mengawal fasa, dan meningkatkan ambang untuk pembentukan keadaan gelombang berdiri dalam resonator.