Основной технический маршрутперестраиваемые узкополосные лазеры
Основные технические пути настраиваемыхлазеры с узкой шириной линиис полупроводниковыми внешними полостями
Перестраиваемые узкополосные лазеры являются основой для широкого применения в таких областях, как атомная физика, спектроскопия, квантовая информатика, когерентная связь, дистанционное зондирование и прецизионные измерения. В этих областях более простые, дешёвые лазеры с узкополосной линией и более широким диапазоном перестройки будут и дальше стимулировать новые применения этой технологии.
За последние 50 лет историянастраиваемый источник светаЛазеры TLS во многом отражают развитие лазерных технологий. Первоначальные лазеры на красителях были заменены диодными лазерами с внешним резонатором (ECDL), в то время как в мощных системах доминируют перестраиваемые твердотельные лазеры (например, титан-сапфировые лазеры) или лазеры на Nd:YAG с преобразованием частоты, использующие оптические параметрические генераторы (OPO). Диодные лазеры без стабильных внешних резонаторов заполнили рынок недорогих и малопроизводительных лазеров с коммерческими DFB-лазерами и DBR-диодами с шириной линии излучения до 500 кГц. В последнее время волоконные лазеры и волоконные лазеры с переменной частотой начали вытеснять многие твердотельные системы с различными конструкциями, предлагая более высокую мощность и лучшую перестраиваемость или более узкую ширину линии излучения. В настоящее время появление частотных гребенок позволяет получать лазеры со стабилизированной частотой на любой длине волны, сохраняя при этом превосходную стабильность и точность. Однако, несмотря на это, внешний резонаторполупроводниковый лазерпо-прежнему сохраняет свой статус широко используемого источника света во многих лабораториях благодаря своей простоте, многофункциональности, достойным характеристикам и очень низкой стоимости.
В настоящее время перестраиваемые узкополосные лазеры с внешним резонатором на полупроводниках нашли широкое применение в:
Лазерное охлаждение и захват
Конденсация Бозе-Эйнштейна
Квантовая оптика: сжатый свет
Электромагнитный прозрачный и медленный свет
Стандарты времени и частоты
Лазерная спектроскопия
Перестраиваемые узкополосные лазеры обычно состоят из контроллера, лазерного диода и модуля выбора частоты. Например, решетки, используемые для выбора и настройки частоты лазера, или фильтры на основе структуры кошачьего глаза и т. д. Важными характеристиками перестраиваемых узкополосных лазеров с внешними полупроводниковыми резонаторами являются узкая ширина линии лазера, малый дрейф частоты и широкий диапазон перестройки и т. д. И эти выдающиеся характеристики зависят от чрезвычайно превосходной схемы возбуждения лазера, общей механической стабильности лазера и принципа выбора частоты. Для достижения более высокой стабильности частоты лазера могут быть добавлены различные типы модулей синхронизации частоты лазера. Например, используя технологию стабилизации частоты PDH для синхронизации длины волны лазера на оптическом сверхстабильном резонаторе, ширина линии лазера может быть сужена до уровня 1 Гц, а стабильность частоты может достигать < 3 × 10-15 @ 1 с.
Время публикации: 11 июня 2025 г.