एकल आवृत्ति लेजर की लाइनविड्थ मापने की विधि

रेखा की चौड़ाई मापने की विधिएकल आवृत्ति लेजर
सिंगल फ्रीक्वेंसी लेजर लाइनविड्थ को मोटे से लेकर बारीक स्तर तक मापने की कई विधियों, साथ ही उनके लागू होने वाले परिदृश्यों और तकनीकी बिंदुओं का सारांश नीचे दिया गया है:
1. स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा प्रत्यक्ष मापन (मोटा-मोटा मापन, लाइनविड्थ ≥ GHz स्तर)
यह निर्धारित करने के लिए कि क्या यह एकल अनुदैर्ध्य मोड है, ग्रेटिंग स्पेक्ट्रोमीटर या ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोमीटर (OSA) का उपयोग करें, एज मोड दमन अनुपात और अनुदैर्ध्य मोड लाइनविड्थ को मापें। पारंपरिक ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोमीटर का रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.1-0.01 nm (निकट-अवरक्त के लिए 0.1-10 GHz के अनुरूप) होता है, और उच्च प्रदर्शन 1 pm तक पहुँच सकता है, जो केवल व्यापक लाइनविड्थ की प्रारंभिक स्क्रीनिंग के लिए उपयुक्त है।लेज़र.
2. स्कैनिंग फैब्री पेरोट (एफपी) एटेलॉन (मध्यम संकीर्ण रेखा चौड़ाई)
यह उन लेज़रों के लिए उपयुक्त है जिनकी लाइनविड्थ ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोमीटर रिज़ॉल्यूशन से कम या अनुदैर्ध्य मोड स्पेसिंग कम होती है। माप करते समय, लेज़र लाइनविड्थ और FP कैविटी मोड विड्थ के अनुपात के आधार पर निर्णय लेना आवश्यक है: यदि लेज़र लाइनविड्थ कैविटी मोड विड्थ से काफी अधिक है, तो इसे सीधे पढ़ा जा सकता है; यदि अनुपात लगभग समान है, तो डीकनवोल्यूशन की आवश्यकता होती है; यदि यह अनुपात से काफी कम है, तो इसे उच्च परिशुद्धता वाले FP से बदलना या अनुमान के लिए एज मॉडलिंग तकनीक का उपयोग करना आवश्यक है।
3. हेटेरोडाइन/विलंबित स्व-हेटेरोडाइन और स्व-होमोडाइन (संकीर्ण लाइनविड्थ, kHz~MHz रेंज)
जब उच्च सुसंगतता वाला एकल आवृत्ति लेजर ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोमीटर के रिज़ॉल्यूशन से अधिक हो जाता है, तो हेटरोडाइन विधि (ज्ञात अत्यंत संकीर्ण लाइनविड्थ संदर्भ लेजर के साथ) या समय विलंबित स्व-हेटरोडाइन/स्व-होमोडाइन विधि (संदर्भ लेजर के बिना) का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। यह उपकरण एक फाइबर मच ज़ेहंडर या माइकलसन इंटरफेरोमीटर है, जिसमें दो भुजाओं के बीच τ d_d का समय विलंब (फाइबर की लंबाई में अंतर द्वारा निर्धारित) होता है;एओएम मॉड्युलेटरआवृत्ति स्थानांतरण स्व-विषम-विषम (self heterodyne) होता है, जबकि असंबद्ध होने पर यह स्व-समरूप (self homodyne) हो जाता है। एओएम मॉड्युलेटर निम्न-आवृत्ति व्यतिकरण को कम करने के लिए बीट आवृत्ति को डीसी से दूर स्थानांतरित कर सकता है।
4. सावधानियां:
4.1 लंबी विस्तार वाली ऑप्टिकल फाइबर कंपन/तापमान बहाव से प्रभावित होती हैं, और इंटरफेरोमीटर की स्थिरता में सुधार करने की आवश्यकता है;
4.2 दोनों पावर चैनलों को संतुलित करने की आवश्यकता है, औरईडीएफए ऑप्टिकल एम्पलीफायरक्षतिपूर्ति या फाइबर रिंग मल्टी-साइकिल इंटरफेरोमीटर का उपयोग किया जा सकता है;
4.3 जब लाइन की चौड़ाई बेहद संकीर्ण होती है, तो यह 20 डीबी की लाइन चौड़ाई पढ़ सकता है, और फिर लोरेंत्ज़ लाइन आकार के आधार पर 3 डीबी की लाइन चौड़ाई का अनुमान लगा सकता है;
4.4 ध्रुवीकरण लुप्त होने को दबाने के लिए ध्रुवीकरण नियंत्रक (पीसी) या फैराडे घूर्णन दर्पण (एफआरएम) का उपयोग करें।