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激光二极管窄线宽的测量

时间:2023-10-18 浏览:120
虽然频谱和频谱都是电磁频谱,但由于频率的不同,频谱和频谱的分析方法和测试仪器有很大的不同。有些问题在光学领域很难解决,但通过频率转换到电学领域更容易解决。
例如,使用扫描衍射光栅作为频率选择滤波器的光谱仪是目前商业光谱仪中使用最广泛的。其波长扫描范围宽(1微米),动态范围大(超过60dB)。然而,波长分辨率被限制为大约十几皮米(>1GHz)。使用这样的光谱仪不可能直接测量线宽为兆赫的激光光谱。目前,DFB和DBR是不可能的。半导体激光器的线宽在10MHz量级,使用外腔技术可以使光纤激光器的线宽低于千赫兹量级。进一步提高光谱仪的分辨率带宽和实现极窄线宽激光器的光谱分析是非常困难的。然而,这个问题可以很容易地通过光学外差来解决。
目前,安捷伦和R&S公司都有分辨率带宽为10赫兹的光谱仪。实时摄谱仪还可以将分辨率提高到0.1MHz。理论上,光外差技术可以用来解决测量和分析太赫兹线宽激光光谱的问题。综述了DFB激光器的光外差光谱分析技术的发展历程,无论是双光束光外差法还是单光束光外差方法。调谐激光器的延时白外差法和窄谱线宽的精确测量都是通过光谱分析实现的。光域的光谱被移动到中频域,这通过光外差技术易于处理。电畴频谱分析仪的分辨率可以很容易地达到千赫兹甚至赫兹的数量级。对于高频频谱分析仪,最高分辨率已达到0.1mHz,因此很容易解决。窄线宽激光光谱的测量和分析是直接光谱分析无法解决的问题,极大地提高了光谱分析的准确性。
窄线宽激光器的应用:
1.石油管道用光纤传感器;
2.声学传感器和水听器;
3.激光雷达、测距和遥感;
4.相干光通信;
5.激光光谱和大气吸收测量;
6.激光种子源。
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