Características de ancho de línea de los láseres de fibra de frecuencia única
Publicar:Caja optrónica  Hora:2023-11-28  Puntos de vista:369
Los resultados de la prueba de ancho de línea del láser de fibra de frecuencia única están relacionados con el tiempo de integración. Este tiempo de integración suele ser difícil de entender. De hecho, se puede entender simplemente como "observar y probar" el tiempo de un láser de fibra de frecuencia única. Durante este período, calculamos el ancho de línea midiendo el ruido de fase espectral con frecuencia de disparo. Tomando como ejemplo el interferómetro M - Z no equilibrado heterogéneo, suponiendo que la longitud de la fibra óptica de retraso sea de 50 km, el índice de refracción del núcleo de fibra óptica monomodo sea de 1,5 y la velocidad de la luz en el vacío sea de 3x108 metros por segundo, la luz en la fibra óptica monomodo producirá un retraso de aproximadamente 4,8 NS por metro de transmisión. Esto equivale a un retraso de 240us después de 50 km de funcionamiento de la fibra óptica.
Imagínese que el láser de una sola frecuencia a probar se convierte en dos clones con exactamente las mismas características después de pasar por un divisor de luz de 1: 1. Uno de los clones es 240us más largo que el otro. Cuando dos clones pasan por el segundo 1: 1, cuando se combina el acoplador óptico, el clon con un tiempo de funcionamiento de 240us lleva ruido de fase. Debido a la influencia del ruido de fase, el láser de frecuencia única compuesto tiene un cierto ancho espectral en comparación con el estado anterior al arranque. Más profesionalmente, este proceso se llama modulación de ruido de fase. Debido a que el ensanchamiento causado por la modulación es una banda bilateral, el ancho del espectro de ruido de fase es el doble del ancho de línea del láser de una sola frecuencia a medir. Para calcular el ancho del espectro ensanchado en el espectro, se necesitan puntos, por lo que este tiempo se llama tiempo integral.
A través de la explicación anterior, podemos entender que debe haber una relación entre el "tiempo integral" y el ancho de línea de medición de los láseres de fibra de frecuencia única. Cuanto más corto sea el "tiempo de integración", menor será el impacto del ruido de fase causado por el clonación y más estrecho será el ancho de línea de medición del láser de fibra óptica de frecuencia única.
¿Entenderlo desde otro ángulo, ¿ qué describe el ancho de línea? Es el ruido de frecuencia y el ruido de fase de los láseres de frecuencia única. Estos ruidos siempre existen en sí mismos, y cuanto más tiempo acumulan, más obvio es el ruido. Por lo tanto, cuanto más tiempo se realice la "prueba de observación" del ruido de frecuencia y el ruido de fase de los láseres de fibra de frecuencia única, mayor será el ancho de línea medido. por supuesto, el tiempo mencionado aquí es en realidad muy corto, como nanosegundos, microsegundos, milisegundos, o hasta el segundo nivel. Este es el sentido común para probar y medir el ruido aleatorio.
Cuanto más ancho sea la Línea espectral de un láser de fibra de frecuencia única, más limpio y hermoso será el espectro en el dominio del tiempo, con una relación de inhibición de modo lateral extremadamente alta (smsr) y viceversa. Dominar esto puede determinar el rendimiento de frecuencia única de los láseres de frecuencia única cuando las condiciones de prueba de ancho en línea no están disponibles. Por supuesto, debido a los principios técnicos y las limitaciones de resolución del espectrómetro (osa), el espectro del láser de fibra de frecuencia única no puede reflejar su rendimiento de manera cuantitativa o precisa. El juicio del ruido de fase y el ruido de frecuencia es bastante áspero, lo que a veces conduce a resultados erróneos.
El ancho real de la línea de los láseres semiconductores de una sola frecuencia suele ser mayor que el de los láseres de fibra de una sola frecuencia. Aunque algunos fabricantes han propuesto muy bien el indicador de ancho de línea de los láseres semiconductores de frecuencia única, las pruebas prácticas han demostrado que el ancho de línea límite de los láseres semiconductores de frecuencia única es mayor que el de los semiconductores de frecuencia única. Los láseres de fibra óptica de frecuencia deben ser anchos y sus indicadores de ruido de frecuencia y ruido de fase también deben ser pobres, dependiendo de la estructura y longitud de la cavidad láser de frecuencia única. Por supuesto, la tecnología de semiconductores de una sola frecuencia en desarrollo continúa frenando el ruido de fase y reduciendo el ancho de línea de los láseres de semiconductores de una sola frecuencia aumentando sustancialmente la longitud de la cavidad externa, extendiendo la vida útil de los fotones, controlando la fase y aumentando el umbral para la formación de condiciones de onda estacionaria en El resonador.