De belangrijkste technische route vaninstelbare lasers met smalle lijnbreedte
De belangrijkste technische routes van afstembarelasers met smalle lijnbreedtemet halfgeleider-buitenholtes
Afstembare lasers met smalle lijnbreedte vormen de basis voor brede toepassingen in vakgebieden zoals atoomfysica, spectroscopie, kwantuminformatie, coherente communicatie, remote sensing en precisiemeting. In deze vakgebieden zullen eenvoudigere, goedkopere lasers met een smallere lijnbreedte en een breder afstembereik nieuwe toepassingen van deze technologie blijven stimuleren.
De afgelopen 50 jaar is de geschiedenis van deinstelbare lichtbronDe TLS-laser heeft grotendeels de ontwikkeling van lasertechnologie weerspiegeld. De oorspronkelijke kleurstoflasers zijn vervangen door diodelasers met externe holte (ECDL's), terwijl systemen met hoog vermogen worden gedomineerd door afstembare vastestoflasers (zoals titanium-saffierlasers) of frequentiegeconverteerde Nd:YAG-lasers met optische parametrische oscillatoren (OPO). Diodelasers zonder stabiele buitenholtes hebben de markt voor goedkope en laagpresterende lasers gevuld met commerciële DFB-lasers en DBR-diodes, met lijnbreedtes tot wel 500 kHz. Recentelijk zijn fiberlasers en fiberlasers met variabele frequentie veel vastestofsystemen met verschillende ontwerpen gaan vervangen, die een hoger vermogen en een grotere afstembaarheid bieden, of smallere lijnbreedtes. Tegenwoordig maakt de opkomst van frequentiekammen het mogelijk om frequentiegestabiliseerde lasers te realiseren bij elke golflengte, met behoud van uitstekende stabiliteit en nauwkeurigheid. Desondanks is de externe holtehalfgeleiderlaserbehoudt nog steeds zijn status als veelgebruikte lichtbron in veel laboratoria vanwege zijn eenvoud, multifunctionaliteit, goede prestaties en zeer lage kosten.
Momenteel worden afstembare lasers met smalle lijnbreedte en halfgeleiders met externe holte op grote schaal toegepast in:
Laserkoeling en -opname
Bose-Einstein-condensatie
Quantumoptica: gecomprimeerd licht
Elektromagnetisch transparant en langzaam licht
Tijd- en frequentienormen
Laserspectroscopie
Afstembare lasers met smalle lijnbreedte bestaan doorgaans uit een controller, een laserdiode en een frequentieselectiemodule. Bijvoorbeeld roosters die worden gebruikt voor laserfrequentieselectie en -afstemming, of filters gebaseerd op de kattenoogstructuur, enz. De belangrijkste kenmerken van afstembare lasers met smalle lijnbreedte en halfgeleiders met externe holte zijn onder andere een smalle laserlijnbreedte, lage frequentiedrift en een breed afstemmingsbereik, enz. Deze uitstekende eigenschappen zijn afhankelijk van een extreem uitstekend laseraandrijfcircuit, de algehele mechanische stabiliteit van de laser en het principe van frequentieselectie. Om een hogere frequentiestabiliteit van de laser te bereiken, kunnen verschillende soorten laserfrequentievergrendelingsmodules worden toegevoegd. Door bijvoorbeeld PDH-frequentiestabilisatietechnologie te gebruiken om de lasergolflengte te vergrendelen op de optische superstabiele holte, kan de lijnbreedte van de laser worden versmald tot 1 Hz en kan de frequentiestabiliteit < 3 × 10-15 @ 1 s bereiken.
Plaatsingstijd: 11 juni 2025