Lāzera līnijas platuma samazināšana līdz minimumam

Minimizēšanalāzera līnijas platums

Lāzera līnijas platums ir tieši saistīts ar lāzera tipu. Lāzera līnijas platumu var samazināt, optimizējot lāzera konstrukciju un pēc iespējas samazinot ārējā trokšņa ietekmi. Pirmais solis ir noteikt, kurš ir dominējošais troksnis – kvantu troksnis vai klasiskais troksnis, jo tas ietekmēs turpmākos mērījumus.

Kad dobuma iekšējā jauda ir augsta, rezonatora zudumi ir zemi un rezonatora aprites laiks ir ilgs, kvantu troksnislāzers(galvenokārt spontānas emisijas troksnim) ir ļoti maza ietekme. Klasisko troksni var izraisīt mehāniska šļūde. Svārstības var mazināt, izmantojot kompaktu īsu lāzera rezonatoru, taču dažreiz īsākos rezonatoros garuma svārstības var radīt spēcīgāku efektu. Saprātīga mehāniskā konstrukcija var samazināt saikni starp lāzera rezonatoru un ārējo starojumu, kā arī samazināt termiskās novirzes efektu. Pastāv arī termiskās svārstības pastiprināšanas vidē, ko izraisa sūknēšanas jaudas svārstības.

Lai nodrošinātu labāku trokšņa slāpēšanu, jāizmanto citas aktīvās stabilizējošās ierīces, taču sākotnēji vislabāk ir izmantot praktiskas pasīvās metodes. Vienfrekvences cietvielu lāzera līnijas platums unšķiedru lāzersir vairāki kiloherci, un dažreiz pat mazāk nekā 1 kHz. Izmantojot aktīvās stabilizācijas metodi, var iegūt līnijas platumu, kas mazāks par 1 kHz. Lāzerdiožu līnijas platums parasti ir MHz diapazonā un to var samazināt arī līdz kHz, piemēram, ārējo rezonatoru diožu lāzeros, īpaši optiskajām atgriezeniskās saites diodēm ar augstas precizitātes atskaites rezonatoru.

Ir vērts atzīmēt, ka dažos gadījumos, alāzera gaismas avotsnav nepieciešams, lai radītu ļoti šauru gaismas platumu:

1. Ja koherences garums ir liels, koherences efekts (vājas parazītiskā atstarojuma dēļ) izjauc gaismas stara formu. Lāzera projekcijas displejos plankumu efekts var ietekmēt atstarotās virsmas kvalitāti.

2. Kad gaisma tiek pārraidīta aktīvās vai pasīvās optiskās šķiedras, šaurs līniju platums rada dažas problēmas stimulētas Briljuēna izkliedes dēļ. Šajā brīdī līnijas platums ir jāpalielina, piemēram, modulējot lāzera diodi ar strāvu vai izmantojot optisko modulatoru, lai ātri mainītu momentāno frekvenci. Līnijas platums tiek izmantots citās situācijās. Līnijas platums tiek izmantots arī, lai aprakstītu optiskās sabrukšanas platumu.