Minimización do ancho de liña láser

Minimización doancho de liña láser

O ancho de liña dun láser está directamente relacionado co tipo de láser. O ancho de liña do láser pódese minimizar optimizando o deseño do láser e minimizando ao máximo a influencia do ruído externo. O primeiro paso é determinar cal é o dominante, o ruído cuántico ou o ruído clásico, xa que isto afectará as medicións posteriores.

Cando a potencia intracavidade é alta, a perda do resonador é baixa e o tempo de ida e volta do resonador é longo, o ruído cuántico doláser(principalmente ruído de emisión espontánea) ten un impacto moi pequeno. O ruído clásico pode ser causado por fluencia mecánica. As flutuacións pódense mitigar usando un resonador láser curto e compacto, pero ás veces en resonadores máis curtos, as flutuacións de lonxitude poden producir un efecto máis forte. Un deseño mecánico razoable pode reducir o acoplamento entre o resonador láser e a radiación externa, e tamén minimizar o efecto de deriva térmica. Tamén hai flutuacións térmicas no medio de ganancia, que son causadas polas flutuacións na potencia da bomba.

Para un mellor rendemento do ruído, é necesario adoptar outros dispositivos de estabilización activa, pero é mellor usar inicialmente métodos pasivos prácticos. O ancho de liña do láser de estado sólido de frecuencia única eláser de fibraé de varios quilohercios e, ás veces, incluso inferior a 1 kHz. Ao usar o método de estabilización activa, pódese obter un ancho de liña inferior a 1 kHz. O ancho de liña dos díodos láser adoita estar no rango de MHZ e tamén se pode reducir a kHz, como nos láseres de díodos de cavidade externa, especialmente para díodos de retroalimentación óptica cunha cavidade de referencia de alta precisión.

Cómpre sinalar que, nalgúns casos, unhafonte de luz lásernon é necesario producir unha anchura de luz moi estreita:

1. Cando a lonxitude de coherencia é longa, o efecto de coherencia (debido a unha reflexión parasitaria débil) alterará a forma do feixe de luz. Nas pantallas de proxección láser, o efecto de moteado pode interferir coa calidade da superficie de retorno.

2. Cando se transmite luz en fibras ópticas activas ou pasivas, os anchos de liña estreitos causan algúns problemas debido á dispersión de Brillouin estimulada. Neste punto, é necesario aumentar o ancho de liña, por exemplo, modulando o díodo láser con corrente ou usando un modulador óptico para variar rapidamente a frecuencia instantánea. O ancho de liña úsase noutras situacións. O ancho de liña tamén se usa para describir o ancho do decaemento óptico.