Принцип работы лазера со сверхузкой линией излучения

Лазеры со сверхузкой шириной линии — это лазерные источники излучения с чрезвычайно узкой спектральной шириной линии излучения, обычно достигающей кГц или даже Гц, что значительно меньше, чем у обычных лазеров (обычно в диапазоне МГц). Их основной принцип заключается в подавлении шума частоты лазера и уширения линии излучения различными техническими средствами, что позволяет достичь чрезвычайно высокой монохроматичности и стабильности частоты.

Основной принцип работы

1. Основной принцип генерации лазера:

Как и обычные лазеры, Лазеры со сверхузкой шириной линии основаны на принципе вынужденного излучения и состоят из усиливающей среды, резонатора и источника накачки. Под действием источника накачки в усиливающей среде возникает инверсия населённости, а лазерная генерация генерируется посредством частотной селекции резонатора. 

2. Технологии сжатия ширины линии:

 Конструкция сверхдлинного резонатора: За счет увеличения длины резонатора (например, использования кольцевого или волоконно-оптического резонатора) более длинный оптический путь улучшает частотную селективность и подавляет нерезонансные компоненты частоты.

 Высокодобротный резонатор: Использование оптических компонентов с малыми потерями (таких как волоконно-оптические резонаторы со сверхмалыми потерями и линзы с высоким коэффициентом отражения) для создания высококачественного (добротного) резонатора снижает уширение ширины линии, вызванное внутрирезонаторными потерями. 

Технология активной стабилизации частоты: С помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и метода Паунда-Древера-Холла (ФДХ) частота лазера синхронизируется с высокостабильным эталонным стандартом (например, линиями атомных переходов, эталонами Фабри-Перо и волоконными брэгговскими решетками), компенсируя дрейф частоты в реальном времени.

Подавление источников шума: малошумящий источник накачки, контроль температуры и ударопрочная конструкция используются для снижения помех, возникающих в частоте лазера из-за внешних факторов, таких как механическая вибрация, колебания температуры и токовые шумы.

Компания Box Optronics может предоставить 1064 нм ультраузкая ширина линии непрерывного излучения волоконного лазера 3 кГц.