Devido à sua alta pureza espectral e estabilidade de frequência, o laser de banda única de linha larga estreita tem um papel insubstituível nas áreas de medição de precisão, comunicação óptica e sensores.

O núcleo do laser de frequência única de largura de linha estreita consiste em alcançar uma oscilação longitudinal única e manter a estabilidade da frequência do laser de saída. Suas principais tecnologias incluem:

Mecanismo de seleção de módulo único:

Estrutura de feedback distribuído (DFB): oferece reflexão seletiva através da rasterização de Praga, permitindo apenas vibrações de comprimentos de onda específicos (longitude).

Feedback de cavidade externa (ECL): Use um espelho externo ou uma rede de fibra óptica para formar cavidades curtas, inibindo a concorrência multimodo.

Absorbentes saturados (por exemplo, espelho de absorção saturável semicondutor SAS): suprime dinamicamente o ruído multimodo e estabiliza a saída de frequência única.

Tecnologia de estabilidade de frequência:

Controle de feedback ativo: Monitore o desvio de frequência em tempo real e ajuste o comprimento da cavidade ou a corrente através de módulos de frequência sensorial, como detecção de frequência de batimento ou espectro de absorção molecular.

Controle de temperatura passivo: reduz o efeito das flutuações da temperatura ambiental sobre a taxa de refração com tanques termostáticos ou refrigeradores termoelétricos (TEC).

Fonte de largura de linha estreita: a largura de linha estreita pode ser pressionada ao prolongar o comprimento da cavidade ou aumentar a refletidão.

Performance de estabilidade do laser de banda única de linha estreita:

1) Estabilidade de frequência

Estabilidade a curto prazo: A largura de linha típica a curto prazo pode atingir a escala de kHz, devido à flutuação do comprimento da cavidade e ao ruído de corrente.

Estabilidade a longo prazo: com feedback ativo ou controle de temperatura, a variação de frequência de minutos a horas <1 MHz é possível.

Sensibilidade ambiental: mudanças de temperatura podem causar desvios de frequência em GHz, exigindo um controle de temperatura preciso.

2) Estabilidade de potência

As flutuações de potência de saída são geralmente < 0,1% (RMS) e podem ser ainda mais suprimidas pelo circuito APC (controle automático de potência).

(3) Capacidade anti-interferência

Supressão da concorrência de padrões: garante a saída de frequência única através do design de moldes laterais que suprimem a diferença de limiar de ganho alto.

Isolamento de interferência externa: Medidas como plataformas de isolamento vibratório e proteção contra interferência eletromagnética (EMI) para reduzir o impacto do ruído ambiental.