Pengetahuan Profesional

Pengukuran lebar garis laser

2021-08-17
Walaupun kedua-dua spektrum dan spektrum frekuensi adalah spektrum elektromagnet, disebabkan oleh perbezaan frekuensi, kaedah analisis dan instrumen ujian spektrum dan spektrum frekuensi adalah sangat berbeza. Sesetengah masalah sukar diselesaikan dalam domain optik, tetapi lebih mudah untuk menyelesaikannya melalui penukaran frekuensi kepada domain elektrik.
Sebagai contoh, spektrometer yang menggunakan jeriji pembelauan imbasan sebagai penapis selektif frekuensi kini paling banyak digunakan dalam spektrometer komersial. Mereka mempunyai julat imbasan panjang gelombang yang luas (1 μm) dan julat dinamik yang besar (melebihi 60dB), tetapi resolusi panjang gelombang hanya terhad kepada sedozen. Pikometer (>1GHz) atau lebih. Adalah mustahil untuk menggunakan instrumen sedemikian untuk mengukur secara langsung spektrum laser dengan lebar garis dalam susunan megahertz. Pada masa ini, lebar garisan laser semikonduktor DFB dan DBR adalah dalam susunan 10MHz, dan selepas penggunaan teknologi rongga luaran untuk menyempitkan lebar garis spektrum, lebar garis laser gentian sudah boleh lebih rendah daripada susunan kilohertz. Untuk meningkatkan lagi lebar jalur resolusi spektrometer, adalah sangat sukar untuk mencapai spektroskopi laser lebar talian yang sangat sempit. Walau bagaimanapun, masalah ini boleh diselesaikan dengan mudah oleh heterodyne optik.
Pada masa ini, kedua-dua syarikat Agilent dan R&S mempunyai penganalisis spektrum dengan lebar jalur resolusi 10 Hz. Penganalisis spektrum masa nyata juga boleh meningkatkan resolusi kepada 0.1MHz. Secara teorinya, penggunaan teknologi heterodyne optik boleh menyelesaikan masalah pengukuran dan analisis spektroskopi laser lebar garis millihertz. Semak sejarah pembangunan teknologi analisis spektrum heterodina optik, sama ada kaedah heterodina optik dwi-rasuk laser DFB atau kaedah heterodina putih tertunda masa laser boleh tala tunggal, pengukuran tepat lebar garis spektrum sempit dicapai melalui analisis spektrum . Menggunakan teknologi heterodina optik untuk memindahkan spektrum domain optik ke domain elektrik frekuensi perantaraan yang mudah dikendalikan, resolusi spektrometer domain elektrik boleh mencapai susunan kilohertz atau hertz dengan mudah. Untuk penganalisis spektrum frekuensi tinggi, resolusi tertinggi telah mencapai 0.1 mHz. Oleh itu, adalah mudah untuk menyelesaikan masalah pengukuran dan analisis spektroskopi laser lebar garis sempit, yang merupakan masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan analisis spektroskopi langsung. Menjadikan ketepatan analisis spektrum bertambah baik.
Aplikasi laser lebar garis sempit:
1. Penderiaan gentian optik saluran paip minyak
2. Penderia akustik, hidrofon
3. Lidar, jarak, penderiaan jauh
4. Komunikasi optik yang koheren
5. Spektroskopi laser, ukuran penyerapan atmosfera
6. Sumber benih laser