Charakteristika šířky čáry jednofrekvenčních vláknových laserů

Jednofrekvenční vláknové lasery mají velmi úzkou mezní šířku čáry s Lorentzovým tvarem spektrální čáry, která se výrazněji liší od jednofrekvenčních polovodičů. Důvodem je to, že jednofrekvenční vláknové lasery mají delší laserové rezonanční dutiny a delší životnost fotonů uvnitř dutiny. To znamená, že jednofrekvenční vláknové lasery mají nižší fázový a frekvenční šum než jednofrekvenční polovodičové lasery.
Výsledky testu šířky čáry jednofrekvenčních vláknových laserů se vztahují k integračnímu času. Tato integrační doba je často obtížně pochopitelná, ve skutečnosti ji lze jednoduše chápat jako "observační test" jednofrekvenční vláknový laserový čas, během kterého natáčíme frekvenční prostředky měření spektrálního fázového šumu pro výpočet šířky čáry. Vezměme si jako příklad samoabsorbující nerovnovážný interferometr MZ, délka zpožďovacího vlákna je 50 km, index lomu jádra jednovidového vlákna se předpokládá 1,5, rychlost světla ve vakuu 3x108 m/s, pak světlo v jednovidovém vláknovém přenosu asi 1 metr vytvoří zpoždění asi 4,8 ns, po 50 km vlákna se rovná produkci zpoždění 240 us.
Vezměme si jednofrekvenční laser, který má být testován, poté, co si optický dělič 1:1 představíme na 2 předvalky se stejnými charakteristikami, jeden předvalek než druhý prošel o 240 us více, když dva předvalky a poté přes druhý optický dělič 1:1 spojka sloučení, 240us více než sochor s fázovým šumem, kvůli vlivu fázového šumu, znovu sloučil jednofrekvenční laser a nevyrazil před stavem laseru ve srovnání s Ve spektru je určitá šířka , trochu profesionálněji, tento proces se nazývá modulace fázového šumu, protože modulace způsobená šířením bilaterálního pásma, takže šířka spektra fázového šumu je třeba měřit šířkou jednofrekvenční laserové čáry 2 krát. Ve spektru pro výpočet spektrální šířky tohoto rozšíření je třeba použít prostředky integrace, takže tento čas se nazývá integrační čas.
Prostřednictvím výše uvedeného vysvětlení budeme schopni porozumět „době integrace“ a mezi šířkou čáry měření jednofrekvenčního vláknového laseru musí mít vztah. Čím kratší je „doba integrace“, tím menší je účinek fázového šumu způsobeného rozdělením, tím užší je šířka měřicí čáry jednofrekvenčního vláknového laseru.
Řečeno jinak, co popisuje šířka čáry? Je to frekvenční šum a fázový šum jednofrekvenčního laseru. Tyto šumy existovaly vždy, čím delší je kumulativní čas, tím je šum zřetelnější, takže čím delší je "observační test" jednofrekvenčního vláknového laserového frekvenčního šumu a fázového šumu, naměřená šířka čáry bude větší. Samozřejmě, čas zde uvedený je ve skutečnosti velmi krátký, jako jsou nanosekundy, mikrosekundy, milisekundy, až do druhé úrovně, což je testovací měření náhodného šumu selským rozumem.
Čím užší je šířka spektrální čáry jednofrekvenčního vláknového laseru, tím čistší a hezčí je spektrum v časové oblasti s velmi vysokým poměrem potlačení bočního režimu (SMSR) a naopak. Zvládnutí tohoto bodu může být v nepřítomnosti testovacích podmínek šířky čáry pro stanovení jednofrekvenčního výkonu jednofrekvenčních laserů, samozřejmě kvůli spektrometru (OSA) jeho vlastních technických principů a také kvůli omezením rozlišení, jedno- frekvenční vlákno laserového spektra nemůže kvantitativně nebo přesně odrážet jeho fázový šum a frekvenční šum, tento úsudek je poměrně hrubý a někdy přinese špatné výsledky.
Jednofrekvenční polovodičové lasery jsou obecně vyšší než skutečná šířka čáry jednofrekvenčních vláknových laserů, ačkoli někteří výrobci jednofrekvenčních polovodičových laserů zmiňují šířku čáry velmi krásných indikátorů, skutečný test ukazuje, že jednofrekvenční polovodičové lasery než u jednofrekvenčních vláknových laserů na hranici šířky čáry u jednofrekvenčních vláknových laserů být širší než frekvenční šum a indikátory fázového šumu jsou také horší, což je jednofrekvenční laserová rezonanční dutina struktura a délka rozhodnutí . Samozřejmostí je neustálý vývoj jednofrekvenční polovodičové technologie výrazným zvýšením délky vnější dutiny, prodloužením životnosti fotonů, řízením fáze pro zlepšení podmínek stojatých vln v rezonanční dutině tvořených prahem a dalšími způsoby, jak nepřetržitě inhibovat fázi šum, zužující šířku čáry jednofrekvenčního polovodičového laseru. Jednofrekvenční polovodičovou laserovou technologii představíme na našich budoucích seminářích produktové technologie.