Linnbreetmiessung vunschmuel Linnbreetlaser
D'Linnebreet vun engem Laser mat schmueler Linnebreet, besonnesch déi vun Eenfrequenzlaser, bezitt sech op d'Breet vum Laserspektrum (normalerweis hallefbreet bis vollbreet FWHM). Méi präzis gëtt d'Breet vun der Leeschtungsspektraldichte vum ausgestraalten elektresche Feld a Form vu Frequenz, Wellenzuel oder Wellenlängt ausgedréckt. D'Linnebreet vum Laser huet eng ganz enk Korrelatioun mat der Zäit a gëtt duerch Kohärenzzäit a Kohärenzlängt charakteriséiert. Wann d'Phas eng onbegrenzt Verrécklung erlieft, generéiert de Phasenrauschen eng Linnebreet, wat de Fall bei engem fräien Oszillator ass. Phasenschwankungen, déi an engem ganz klenge Phasenberäich limitéiert sinn, resultéieren an 0 Linnebreeten an e bëssen Rauschen am Säiteband. Den Offset vun der Resonanzkavitéitslängt dréit och zur Linnebreet bäi a mécht se ofhängeg vun der Miesszäit. Dëst weist drop hin, datt nëmmen d'Linnebreet oder souguer d'Form vum Spektrum (Linnentyp) net all Informatiounen iwwer de Spektrum liwwere kënnen.Laserspektrum.
Vill Technike kënne benotzt ginn fir ze moossenLinnbreet vun engem Laser:
Wann d'Linnebreetverhältnis grouss ass (>10 GHz, wann et Multiple-Modus-Schwéngungen an de Resonanzkavitéiten vu verschiddene Laseren gëtt), kann e traditionellen Spektrometer mat engem Diffraktiounsgitter fir d'Miessung benotzt ginn. Et ass ganz schwéier, eng héich Frequenzopléisung mat dëser Method ze kréien.
Eng aner Approche ass et, e Frequenzdiskriminator ze benotzen, fir Frequenzschwankungen an Intensitéitsschwankungen ëmzewandelen. Den Diskriminator kann en onbalancéierten Interferometer oder eng héichpräzis Referenzkavitéit sinn. D'Opléisung vun dëser Miessmethod ass och ganz limitéiert.
3. Eenzelfrequenzlaser benotzen typescherweis d'Selbstheterodyne-Method, déi de Beat tëscht dem Laserausgang a sech selwer no Frequenzoffset an Verzögerung ophëlt.
Wann d'Linnbreet e puer honnert Hertz ass, ass déi traditionell Heterodyne-Technik net praktesch, well zu dësem Zäitpunkt eng grouss Verzögerungslängt erfuerderlech ass. Fir se ze verlängeren, kënne fir eng zyklisch Faserschleif an en internen Faserverstärker benotzt ginn.
5. Eng ganz héich Opléisung kann erreecht ginn andeems d'Schléi vun zwou onofhängege Laseren opgeholl ginn. Zu dësem Zäitpunkt ass de Kaméidi vum Referenzlaser vill méi niddereg wéi dee vum Testlaser.Laser, oder d'Leeschtungsindikatoren vun deenen zwee sinn ähnlech. Den direkten Frequenzënnerscheed kann duerch d'Benotzung vun enger Phasengespärrter Schleif oder duerch Berechnung baséiert op mathemateschen Opzeechnungen erhale ginn. Dës Method ass ganz einfach a stabil, awer si erfuerdert en anere Laser (deen no bei der Frequenz vum Testlaser funktionéiert). Wann déi gemoossen Linnbreet e ganz breede Spektralberäich erfuerdert, ass et ganz praktesch e Frequenzkamm ze benotzen.
D'Miessung vun der optescher Frequenz erfuerdert normalerweis eng bestëmmt Frequenz- (oder Zäit-) Referenz zu engem bestëmmten Zäitpunkt. Fir e Laser mat schmueler Linnbreet ass nëmmen ee Referenzliicht néideg, fir eng genuch genee Referenz ze liwweren. D'Heterodyne-Technik kritt d'Frequenzreferenz andeems eng genuch laang Zäitverzögerung vum Testgerät selwer ugewannt gëtt. Am Idealfall vermeit se d'Zäitkohärenz tëscht dem initialen Stral a sengem eegene verzögerte Liicht. Dofir gi meeschtens laang optesch Faseren ugeholl. Wéinst stabile Schwankungen an akusteschen Effekter kënnen awer laang optesch Faseren zousätzleche Phasenrauschen verursaachen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08.12.2025