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浅谈激光器线宽的测量
- 2019-12-21-

  虽然光谱和频谱都是电磁波谱,但由于频率的差异,使得光谱和频谱的分析方法和测试仪器存在很大的区别.有的问题在光域难以解决,但通过频率变换到电域比较容易解决.

  例如,将扫描衍射光栅作为选频滤波器的光谱仪在目前商业化光谱仪中应用较为广泛,其波长扫描范围宽(1μm),动态范围大(60dB以上),然而波长分辨率仅限制在十几个皮米(1GHz)左右.要用这样的仪器直接测量线宽为兆赫兹量级的激光光谱是不可能的.目前DFB和DBR半导体激光器的线宽在10MHz量级,而采用外腔技术大大压窄光谱线宽后,光纤激光器的线宽已经可以低于千赫兹量级.要进一步提高光谱仪的分辨率带宽,实现极窄线宽激光光谱分析是非常困难的.然而,这个问题通过光外差的办法很容易解决.

  从理论上讲,采用光外差技术可以解决毫赫兹量级线宽激光光谱的测试分析问题.回顾光外差光谱分析技术的发展历程,无论是DFB激光器的双光束光外差法,还是单可调谐激光器的延时白外差法,窄光谱线宽的精确测量都是通过频谱分析实现的.采用光外差技术把光域的频谱搬移到容易处理的中频电域,电域频谱仪的分辨率很容易达到千赫兹、甚至赫兹量级.对高频频谱分析仪,zui高的分辨率已经达到0.1mHz.因而很容易解决窄线宽激光光谱的测试分析问题,而这是光谱直接分析根本无法解决的问题这样.使得光谱分析的精度大大提高.

  窄线宽激光器的应用:

  1、石油管道光纤传感

  2、声学传感、水听器

  3、激光雷达、测距、遥感

  4、相干光通信

  5、激光光谱学、大气吸收测量

  6、激光种子源

激光测量

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