A principal vía técnica dos láseres sintonizables de ancho de liña estreito

A principal vía técnica deláseres sintonizables de ancho de liña estreito

As principais rutas técnicas de sintonizaciónláseres de ancho de liña estreitocon cavidades externas de semicondutores

Os láseres sintonizables de ancho de liña estreito son a base para amplas aplicacións en campos como a física atómica, a espectroscopia, a información cuántica, a comunicación coherente, a teledetección e a medición de precisión. Nestes campos, os láseres máis sinxelos, máis baratos, de ancho de liña máis estreito e rango de sintonización máis amplo seguirán impulsando novas aplicacións desta tecnoloxía.

Durante os últimos 50 anos, a historia dafonte de luz sintonizableO láser TLS reflectiu en gran medida o desenvolvemento da tecnoloxía láser. Os láseres de colorante iniciais foron substituídos por láseres de díodo de cavidade externa (ECDL), mentres que os sistemas de alta potencia están dominados por láseres de estado sólido sintonizables (como os láseres de titanio-zafiro) ou láseres Nd:YAG con conversión de frecuencia que usan osciladores paramétricos ópticos (OPO). Os láseres de díodo sen cavidades externas estables encheron o mercado de baixo custo e baixo rendemento con láseres DFB comerciais e díodos DBR, con anchos de liña tan estreitos como 500 kHz. Recentemente, os láseres de fibra e os láseres de fibra de frecuencia variable comezaron a substituír moitos sistemas de estado sólido con diferentes deseños, que ofrecen maior potencia e maior sintonización, ou anchos de liña máis estreitos. Hoxe en día, a aparición de peites de frecuencia permite conseguir láseres con estabilización de frecuencia en calquera lonxitude de onda mantendo unha excelente estabilidade e precisión. Non obstante, a pesar disto, a cavidade externaláser semicondutoraínda mantén o seu status como fonte de luz de uso común en moitos laboratorios debido á súa simplicidade, multifuncionalidade, rendemento respectable e custo moi baixo.

Na actualidade, os láseres sintonizables de ancho de liña estreito con semicondutores de cavidade externa aplicáronse amplamente en:

Refrixeración e captura por láser

Condensación de Bose-Einstein

Óptica cuántica: luz comprimida

Luz electromagnética transparente e lenta

Estándares de tempo e frecuencia

espectroscopia láser

Os láseres sintonizables de ancho de liña estreito adoitan estar compostos por un controlador, un díodo láser e un módulo de selección de frecuencia. Por exemplo, as redes úsanse para a selección e axuste da frecuencia do láser, ou os filtros baseados na estrutura do ollo de gato, etc. As características importantes dos láseres sintonizables de ancho de liña estreito con semicondutores de cavidade externa inclúen o ancho de liña do láser estreito, a baixa deriva de frecuencia e o amplo rango de axuste, etc. E estas características excepcionais dependen dun circuíto de accionamento láser extremadamente excelente, da estabilidade mecánica xeral do láser e do principio de selección de frecuencia. Para lograr unha maior estabilidade de frecuencia do láser, pódense engadir diferentes tipos de módulos de bloqueo de frecuencia láser. Por exemplo, mediante o uso da tecnoloxía de estabilización de frecuencia PDH para bloquear a lonxitude de onda do láser na cavidade óptica superestable, o ancho de liña do láser pódese reducir ao nivel de 1 Hz e a estabilidade de frecuencia pode alcanzar < 3 × 10-15 @ 1 s.