Minimalizace šířky laserového záření

Minimalizacešířka laserového rysku

 

Šířka laserové čáry přímo souvisí s typem laseru. Šířku laserové čáry lze minimalizovat optimalizací konstrukce laseru a co největším snížením vlivu vnějšího šumu. Prvním krokem je určit, který šum je dominantní, kvantový nebo klasický, protože to ovlivní následná měření.

„“

Když je výkon v dutině vysoký, ztráta v rezonátoru je nízká a doba oběhu rezonátoru je dlouhá, kvantový šumlaser(hlavně spontánní emisní šum) má velmi malý dopad. Klasický šum může být způsoben mechanickým tečením. Fluktuace lze zmírnit použitím kompaktního krátkého laserového rezonátoru, ale někdy u kratších rezonátorů mohou délkové fluktuace vyvolat silnější účinek. Rozumná mechanická konstrukce může snížit vazbu mezi laserovým rezonátorem a vnějším zářením a také minimalizovat efekt tepelného driftu. V zesilovacím médiu dochází také k tepelným fluktuacím, které jsou způsobeny fluktuacemi výkonu zdroje.

 

Pro lepší redukci šumu je třeba použít další aktivní stabilizační zařízení, ale nejlepší je zpočátku použít praktické pasivní metody. Šířka čáry jednofrekvenčního laseru v pevné fázi avláknový laserje několik kilohertzů a někdy i méně než 1 kHz. Použitím metody aktivní stabilizace lze dosáhnout šířky čáry menší než 1 kHz. Šířka čáry laserových diod je obvykle v rozsahu MHz a lze ji také snížit na kHz, například u diodových laserů s vnější dutinou, zejména u optických zpětnovazebních diod s vysoce přesnou referenční dutinou.

 

Stojí za zmínku, že v některých případechlaserový zdroj světlanení nutné k vytvoření velmi úzké šířky světla:

1. Pokud je koherenční délka velká, koherenční efekt (v důsledku slabého parazitního odrazu) naruší tvar světelného paprsku. U laserových projekčních displejů může skvrnitý efekt ovlivnit kvalitu odrazového povrchu.

2. Při přenosu světla v aktivních nebo pasivních optických vláknech způsobují úzké šířky čar určité problémy v důsledku stimulovaného Brillouinova rozptylu. V tomto bodě je třeba šířku čáry zvětšit, například modulací laserové diody proudem nebo použitím optického modulátoru pro rychlé chvění okamžité frekvence. Šířka čáry se používá v jiných situacích. Šířka čáry se také používá k popisu šířky optického rozpadu.


Čas zveřejnění: 9. prosince 2025