Асноўны тэхнічны шлях настройваемых лазераў з вузкай шырынёй лініі

Асноўны тэхнічны маршрутналаджвальныя лазеры з вузкай шырынёй лініі

Асноўныя тэхнічныя маршруты наладжвальныхлазеры з вузкай шырынёй лінііз паўправадніковымі вонкавымі рэзанатамі

Лазеры з вузкай шырынёй лініі, якія можна наладжваць, з'яўляюцца асновай для шырокага прымянення ў такіх галінах, як атамная фізіка, спектраскапія, квантавая інфармацыя, кагерэнтная сувязь, дыстанцыйнае зандзіраванне і дакладныя вымярэнні. У гэтых галінах больш простыя, танныя лазеры з вузкай шырынёй лініі і больш шырокім дыяпазонам налады будуць працягваць стымуляваць новыя сферы прымянення гэтай тэхналогіі.

За апошнія 50 гадоў гісторыяналаджвальная крыніца святлаЛазерная тэхналогія TLS у значнай ступені адлюстроўвае развіццё лазерных тэхналогій. Першапачатковыя лазеры на фарбавальніках былі заменены дыёднымі лазерамі з вонкавым рэзанатарам (ECDL), у той час як у магутных сістэмах дамінуюць наладжвальныя цвёрдацельныя лазеры (напрыклад, тытан-сапфіравыя лазеры) або частасна пераўтвораныя Nd:YAG лазеры з выкарыстаннем аптычных параметрных генератараў (OPO). Дыёдныя лазеры без стабільных вонкавых рэзанатараў запоўнілі рынак недарагіх і нізкапрадукцыйных прылад камерцыйнымі DFB-лазерамі і DBR-дыёдамі з шырынёй лініі да 500 кГц. Нядаўна валаконныя лазеры і валаконныя лазеры са зменнай частатой пачалі замяняць многія цвёрдацельныя сістэмы з рознымі канструкцыямі, прапаноўваючы больш высокую магутнасць і лепшую наладжвальнасць або меншую шырыню лініі. У наш час з'яўленне частотных грабянцоў дазваляе атрымліваць лазеры са стабілізацыяй частаты на любой даўжыні хвалі, захоўваючы выдатную стабільнасць і дакладнасць. Аднак, нягледзячы на ​​гэта, вонкавы рэзанатар...паўправадніковы лазердагэтуль захоўвае свой статус шырока выкарыстоўванай крыніцы святла ў многіх лабараторыях дзякуючы сваёй прастаце, шматфункцыянальнасці, прыстойнай прадукцыйнасці і вельмі нізкай цане.

У цяперашні час перабудоўваемыя лазеры з вузкай шырынёй лініі і знешнімі паўправаднікамі рэзанатара шырока выкарыстоўваюцца ў:

Лазернае астуджэнне і захоп

Кандэнсацыя Бозэ-Эйнштэйна

Квантавая оптыка: сціснутае святло

Электрамагнітнае празрыстае і павольнае святло

Стандарты часу і частаты

Лазерная спектраскапія

Настройвальныя лазеры з вузкай шырынёй лініі звычайна складаюцца з кантролера, лазернага дыёда і модуля выбару частаты. Напрыклад, рашоткі, якія выкарыстоўваюцца для выбару і налады частаты лазера, або фільтры на аснове структуры "кацінае вока" і г.д. Важнымі характарыстыкамі настройвальных лазераў з вузкай шырынёй лініі з вонкавымі паўправаднікамі-рэзанатарамі з'яўляюцца вузкая шырыня лазернай лініі, нізкі дрэйф частаты і шырокі дыяпазон налады і г.д. Гэтыя выдатныя характарыстыкі залежаць ад надзвычай добрай схемы кіравання лазерам, агульнай механічнай стабільнасці лазера і прынцыпу выбару частаты. Для дасягнення больш высокай стабільнасці частаты лазера можна дадаць розныя тыпы модуляў блакіроўкі частаты лазера. Напрыклад, выкарыстоўваючы тэхналогію стабілізацыі частаты PDH для блакіроўкі даўжыні хвалі лазера на аптычным звышстабільным рэзанатары, шырыню лініі лазера можна звузіць да ўзроўню 1 Гц, а стабільнасць частаты можа дасягнуць < 3 × 10⁻¹5 пры 1 с.