Características de ancho de línea de los láseres de fibra de frecuencia única

Los láseres de fibra de frecuencia única tienen un ancho de línea límite muy estrecho con una forma de línea espectral de Lorentz, que es más significativamente diferente de los semiconductores de frecuencia única. La razón de esto es que los láseres de fibra de frecuencia única tienen cavidades resonantes de láser más largas y vidas útiles de fotones dentro de la cavidad más largas. Esto significa que los láseres de fibra de una sola frecuencia tienen un ruido de fase y de frecuencia más bajo que los láseres semiconductores de una sola frecuencia.
Los resultados de las pruebas de ancho de línea de láseres de fibra de frecuencia única están relacionados con el tiempo de integración. Este tiempo de integración a menudo es difícil de entender; de hecho, puede entenderse simplemente como el tiempo de "prueba de observación" del láser de fibra de frecuencia única, durante el cual disparamos los medios de frecuencia para medir el ruido de fase espectral para calcular el ancho de línea. Tomemos como ejemplo el interferómetro MZ autoabsorbente en desequilibrio, la longitud de la fibra de retardo es de 50 km, se supone que el índice de refracción del núcleo de la fibra monomodo es 1,5, la velocidad de la luz en el vacío es de 3x108 m / s, luego la luz en una transmisión de fibra monomodo de aproximadamente 1 metro producirá un retraso de aproximadamente 4,8 ns, después de 50 km de fibra equivale a la producción de un retraso de 240 us.
Tomemos el láser de frecuencia única para probarlo después del divisor óptico 1:1, imagínelo en 2 palanquillas con características idénticas, una de las palanquillas que la otra funcionó 240 us más, cuando las dos palanquillas y luego a través del segundo óptico 1:1 El acoplador se fusiona, 240us más que un tocho con ruido de fase, debido a la influencia del ruido de fase, el láser de frecuencia única se vuelve a fusionar y no se activa antes del estado del láser en comparación con el Hay un cierto ancho en el espectro. , un poco más profesional, este proceso se llama modulación de ruido de fase, porque la modulación causada por la expansión de la banda bilateral, por lo que el ancho del espectro del ruido de fase se mide con un ancho de línea láser de frecuencia única de 2 veces. En el espectro, para calcular el ancho espectral de esta ampliación es necesario utilizar los medios de integración, por lo que este tiempo se denomina tiempo de integración.
A través de la explicación anterior, podremos comprender que el "tiempo de integración" y el ancho de la línea de medición del láser de fibra de frecuencia única deben tener una relación. Cuanto más corto sea el "tiempo de integración", menor será el efecto del ruido de fase provocado por la división y más estrecho será el ancho de la línea de medición del láser de fibra de frecuencia única.
Para decirlo de otra manera, ¿qué describe el ancho de línea? Es el ruido de frecuencia y el ruido de fase del láser de frecuencia única. Estos ruidos siempre han existido, cuanto mayor sea el tiempo acumulado, más obvio será el ruido, por lo que cuanto más largo sea el ruido de frecuencia y el ruido de fase del láser de fibra de frecuencia única de la "prueba de observación", mayor será el ancho de línea medido. Por supuesto, el tiempo dicho aquí es en realidad muy corto, como nanosegundos, microsegundos, milisegundos, hasta el segundo nivel, que es una medición de prueba de sentido común de ruido aleatorio.
Cuanto más estrecho es el ancho de línea espectral de un láser de fibra de frecuencia única, más limpio y bonito es el espectro en el dominio del tiempo, con un índice de supresión de modo lateral (SMSR) muy alto, y viceversa. Dominar este punto puede ser posible en ausencia de condiciones de prueba de ancho de línea para determinar el rendimiento de una sola frecuencia de los láseres de una sola frecuencia, por supuesto, debido a los principios técnicos propios del espectrómetro (OSA), así como a las limitaciones de resolución, Los espectros del láser de fibra de frecuencia no pueden reflejar cuantitativamente o con precisión su ruido de fase y el ruido de frecuencia, este juicio es bastante aproximado y, a veces, traerá resultados incorrectos.
Los láseres semiconductores de una sola frecuencia son generalmente más altos que el ancho de línea real de los láseres de fibra de una sola frecuencia, aunque algunos fabricantes de láseres semiconductores de una sola frecuencia mencionan el ancho de línea de los indicadores muy hermosos, la prueba real muestra que los láseres semiconductores de una sola frecuencia que los láseres de fibra de frecuencia única hasta el límite del ancho de línea de los láseres de fibra de frecuencia única que es más ancho que el ruido de frecuencia y los indicadores de ruido de fase también son más pobres, que es una estructura de cavidad de resonancia de láser de frecuencia única y la longitud de la decisión . Por supuesto, el desarrollo continuo de la tecnología de semiconductores de frecuencia única aumenta considerablemente la longitud de la cavidad exterior, extiende la vida útil del fotón, controla la fase para mejorar las condiciones de onda estacionaria de la cavidad resonante formada por el umbral y otras formas de inhibir continuamente la fase. ruido, reduciendo el ancho de línea del láser semiconductor de frecuencia única. Presentaremos la tecnología láser semiconductor de frecuencia única en nuestros futuros seminarios sobre tecnología de productos.