Minimalisering van delaserlijnbreedte
De lijnbreedte van een laser is direct gerelateerd aan het type laser. De lijnbreedte kan worden geminimaliseerd door het laserontwerp te optimaliseren en de invloed van externe ruis zoveel mogelijk te beperken. De eerste stap is bepalen welke ruis dominant is, kwantumruis of klassieke ruis, aangezien dit de daaropvolgende metingen zal beïnvloeden.
Wanneer het vermogen binnen de resonator hoog is, het resonatorverlies laag is en de rondlooptijd van de resonator lang is, is de kwantumruis vanlaser(voornamelijk spontane emissieruis) heeft een zeer kleine impact. Klassieke ruis kan worden veroorzaakt door mechanische kruip. De fluctuaties kunnen worden verminderd door een compacte, korte laserresonator te gebruiken, maar soms kunnen lengtefluctuaties bij kortere resonatoren een sterker effect hebben. Een verstandig mechanisch ontwerp kan de koppeling tussen de laserresonator en de externe straling verminderen en ook het thermische drift-effect minimaliseren. Er zijn ook thermische fluctuaties in het versterkingsmedium, die worden veroorzaakt door fluctuaties in het pompvermogen.
Voor betere ruisprestaties moeten andere actieve stabilisatieapparaten worden toegepast, maar het is het beste om in eerste instantie praktische passieve methoden te gebruiken. De lijnbreedte van een solid-state laser met één frequentie envezellaserDe lijnbreedte is enkele kilohertz, en soms zelfs minder dan 1 kHz. Door gebruik te maken van de actieve stabilisatiemethode kan een lijnbreedte van minder dan 1 kHz worden bereikt. De lijnbreedte van laserdiode ligt gewoonlijk in het MHz-bereik en kan ook worden gereduceerd tot kHz, zoals bij diodelasers met een externe resonator, met name bij diodes met optische terugkoppeling en een zeer nauwkeurige referentieresonator.
Het is belangrijk op te merken dat in sommige gevallen eenlaserlichtbronis niet nodig om een zeer smalle lichtbundel te produceren:
1. Wanneer de coherentielengte lang is, zal het coherentie-effect (als gevolg van zwakke parasitaire reflectie) de vorm van de lichtbundel verstoren. Bij laserprojectieschermen kan het spikkeleffect de kwaliteit van het terugkerende oppervlak beïnvloeden.
2. Wanneer licht wordt getransporteerd door actieve of passieve optische vezels, veroorzaken smalle lijnbreedtes problemen als gevolg van gestimuleerde Brillouin-verstrooiing. In dat geval moet de lijnbreedte worden vergroot, bijvoorbeeld door de laserdiode te moduleren met stroom of door een optische modulator te gebruiken om de momentane frequentie snel te laten fluctueren. Lijnbreedte wordt ook in andere situaties gebruikt. Zo wordt de breedte van de optische vervalcurve bijvoorbeeld beschreven.
Geplaatst op: 9 december 2025