Основной технический маршрутперестраиваемые узкополосные лазеры
Основные технические пути настраиваемыхлазеры с узкой линией излученияс полупроводниковыми внешними полостями
Настраиваемые узкополосные лазеры являются основой для широкого применения в таких областях, как атомная физика, спектроскопия, квантовая информация, когерентная связь, дистанционное зондирование и прецизионные измерения. В этих областях более простые, дешевые, узкополосные и широкополосные лазеры будут продолжать стимулировать новые применения этой технологии.
За последние 50 лет историянастраиваемый источник светаTLS Laser в значительной степени отражал развитие лазерной технологии. Первоначальные лазеры на красителях были заменены внешними резонаторными диодными лазерами (ECDL), в то время как в мощных системах доминируют перестраиваемые твердотельные лазеры (такие как титан-сапфировые лазеры) или частотно-преобразуемые лазеры Nd:YAG с использованием оптических параметрических генераторов (OPO). Диодные лазеры без стабильных внешних резонаторов заполнили рынок недорогих и малопроизводительных коммерческих DFB Laser и DBR-диодов с шириной линии всего 500 кГц. В последнее время волоконные лазеры и волоконные лазеры с переменной частотой начали заменять многие твердотельные системы с различными конструкциями, предлагая более высокую мощность и большую настраиваемость или более узкую ширину линии. 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
Настраиваемые 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. Важные характеристики настраиваемых узкополосных лазеров с внешними резонаторными полупроводниками включают узкую ширину линии лазера, низкий дрейф частоты и широкий диапазон настройки и т. д. И эти выдающиеся характеристики зависят от чрезвычайно превосходной схемы управления лазером, 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, ширину линии лазера можно сузить до уровня 1 Гц, а стабильность частоты может достигать < 3× 10-15 @ 1 с.
Время публикации: 11 июня 2025 г.