Charakteristika šírky čiary jednofrekvenčných vláknových laserov

Jednofrekvenčné vláknové lasery majú veľmi úzku limitnú šírku čiary s Lorentzovým tvarom spektrálnej čiary, ktorá sa výraznejšie líši od jednofrekvenčných polovodičov. Dôvodom je, že jednofrekvenčné vláknové lasery majú dlhšie rezonančné dutiny lasera a dlhšiu životnosť fotónov vo vnútri dutiny. To znamená, že jednofrekvenčné vláknové lasery majú nižší fázový a frekvenčný šum ako jednofrekvenčné polovodičové lasery.
Výsledky testu šírky čiary jednofrekvenčných vláknových laserov súvisia s integračným časom. Tento integračný čas je často ťažko pochopiteľný, v skutočnosti ho možno jednoducho chápať ako „observačný test“ jednofrekvenčný vláknový laserový čas, počas ktorého snímame frekvenčné prostriedky merania spektrálneho fázového šumu na výpočet šírky čiary. Vezmime si ako príklad samoabsorbujúci nerovnovážny interferometer MZ, dĺžka oneskorovacieho vlákna je 50 km, index lomu jadra jednovidového vlákna sa predpokladá 1,5, rýchlosť svetla vo vákuu 3x108 m/s, potom svetlo v jednovidovom vláknovom prenose asi 1 meter vytvorí oneskorenie asi 4,8 ns, po 50 km vlákna sa rovná produkcii oneskorenia 240 us.
Zoberme si jednofrekvenčný laser, ktorý sa má testovať po tom, čo si optický rozdeľovač 1:1 predstavte na 2 predvalky s rovnakými charakteristikami, pričom jeden predvalok ako druhý nabehol o 240 us viac, keď dva predvalky a potom cez druhý predvalok 1:1 spojovacie zlúčenie, o 240us viac ako predvalok s fázovým šumom, kvôli vplyvu fázového šumu znovu zlúčil jednofrekvenčný laser a nespustil sa pred stavom lasera v porovnaní s V spektre je určitá šírka , trochu odbornejšie, tento proces sa nazýva modulácia fázového šumu, pretože modulácia spôsobená šírením obojstranného pásma, takže šírka spektra fázového šumu sa má merať šírkou jednofrekvenčného lasera 2 krát. V spektre na výpočet spektrálnej šírky tohto rozšírenia je potrebné použiť prostriedky integrácie, takže tento čas sa nazýva integračný čas.
Prostredníctvom vyššie uvedeného vysvetlenia budeme schopní pochopiť „dobu integrácie“ a medzi šírkou meracej čiary jednofrekvenčného vláknového lasera musí byť vzťah. Čím kratší je „integračný čas“, tým menší je efekt fázového šumu spôsobený rozdelením, tým užšia je šírka meracej čiary jednofrekvenčného vláknového lasera.
Inak povedané, čo popisuje šírka čiary? Je to frekvenčný šum a fázový šum jednofrekvenčného lasera. Tieto zvuky vždy existovali, čím dlhší je kumulatívny čas, tým je šum zreteľnejší, takže čím dlhší je „test pozorovania“ jednofrekvenčného frekvenčného šumu a fázového šumu vláknového lasera, nameraná šírka čiary bude väčšia. Samozrejme, čas, ktorý je tu uvedený, je v skutočnosti veľmi krátky, ako sú nanosekundy, mikrosekundy, milisekúndy, až po druhú úroveň, čo je testovacie meranie náhodného šumu podľa zdravého rozumu.
Čím užšia je šírka spektrálnej čiary jednofrekvenčného vláknového lasera, tým čistejšie a krajšie je spektrum v časovej oblasti s veľmi vysokým pomerom potlačenia bočného režimu (SMSR) a naopak. Zvládnutie tohto bodu môže byť pri absencii testovacích podmienok šírky čiary na určenie jednofrekvenčného výkonu jednofrekvenčných laserov, samozrejme, kvôli spektrometru (OSA) jeho vlastných technických princípov, ako aj obmedzeniam rozlíšenia, jedno- frekvenčné vláknové laserové spektrá nemôžu kvantitatívne alebo presne odrážať jeho fázový šum a frekvenčný šum, tento úsudok je dosť hrubý a niekedy prinesie nesprávne výsledky.
Jednofrekvenčné polovodičové lasery sú vo všeobecnosti vyššie ako skutočná šírka čiar jednofrekvenčných vláknových laserov, hoci niektorí výrobcovia jednofrekvenčných polovodičových laserov spomínajú šírku čiary veľmi krásnych indikátorov, skutočný test ukazuje, že jednofrekvenčné polovodičové lasery ako jednofrekvenčné vláknové lasery na hranicu šírky čiary jednofrekvenčných vláknových laserov byť širší ako frekvenčný šum a indikátory fázového šumu sú tiež horšie, čo je štruktúra dutiny rezonancie jednofrekvenčného lasera a dĺžka rozhodnutia . Samozrejme, neustály vývoj jednofrekvenčnej polovodičovej technológie výrazným zvýšením dĺžky vonkajšej dutiny, predĺžením životnosti fotónu, riadením fázy, aby sa zlepšili podmienky stojatých vĺn rezonančnej dutiny tvorené prahom a ďalšie spôsoby, ako nepretržite inhibovať fázu. šum, zužujúci šírku čiary jednofrekvenčného polovodičového lasera. Jednofrekvenčnú polovodičovú laserovú technológiu predstavíme na našich budúcich seminároch o technológii produktov.