Princíp lasera s ultra-úzkou šírkou čiary

Lasery s ultra-úzkou šírkou čiarysú laserové svetelné zdroje s extrémne úzkymi šírkami spektrálnej čiary, typicky dosahujúcou rozsah kHz alebo dokonca Hz, oveľa menší ako konvenčné lasery (zvyčajne v rozsahu MHz). Ich základným princípom je potlačiť laserový frekvenčný šum a rozšírenie šírky čiary rôznymi technickými prostriedkami, čím sa dosiahne extrémne vysoká monochromatickosť a frekvenčná stabilita.

Hlavný princíp fungovania

1. Základný princíp laserovej oscilácie:

Rovnako ako bežné lasery,lasery s ultra-úzkou šírkou čiarysú založené na princípe stimulovanej emisie žiarenia a pozostávajú zo zosilňovacieho média, rezonančnej dutiny a čerpacieho zdroja. Zosilňovacie médium podlieha inverzii populácie pôsobením zdroja pumpy a oscilácia lasera je generovaná výberom frekvencie rezonančnej dutiny.

2. Technológie kompresie šírky jadra:

Dizajn ultradlhej rezonančnej dutiny: Zväčšením dĺžky rezonančnej dutiny (napr. použitím prstencovej dutiny alebo dutiny vláknitého prstenca) dlhšia optická dráha zlepšuje frekvenčnú selektivitu a potláča mimorezonančné frekvenčné zložky.

High-Q rezonančná dutina: Použitie nízkostratových optických komponentov (ako je ultra-nízkostratové vlákno a šošovky s vysokou odrazivosťou) na vytvorenie vysokokvalitnej (Q) rezonančnej dutiny znižuje rozšírenie šírky čiary spôsobené stratami vo vnútri dutiny. Technológia aktívnej stabilizácie frekvencie: Pomocou techník fázovej slučky (PLL) a Pound-Drever-Hall (PDH) je frekvencia lasera uzamknutá na referenčný štandard s vysokou stabilitou (ako sú atómové prechodové čiary, Fabry-Perot etalony a vláknové Braggove mriežky), čím sa kompenzuje frekvenčný posun v reálnom čase.

Potlačenie zdroja hluku: Na zníženie rušenia laserovej frekvencie vonkajšími faktormi, ako sú mechanické vibrácie, kolísanie teploty a prúdový šum, sa používa nízkohlučný zdroj čerpadla, regulácia teploty a konštrukcia odolná voči nárazom.

Box Optronicsmôže poskytnúť 1064nm a 1550nmUltra-úzka šírka čiary ≤ 3 kHz CW vláknový laser.