Debido a su alta pureza espectral y estabilidad de frecuencia, los láseres de frecuencia única de ancho de línea estrecho tienen un papel insustituible en la medición de precisión, la comunicación óptica, la detección y otros campos.

1. el núcleo del láser de una sola frecuencia de ancho de línea estrecho es lograr una sola oscilación de modo longitudinal y mantener la frecuencia estable del láser de salida. Sus tecnologías clave incluyen:

Mecanismo de selección de modo longitudinal único:

Estructura de retroalimentación distribuida (dfb): proporciona reflexión selectiva a través de rejillas de praga, permitiendo solo la excitación de una longitud de onda específica (modo longitudinal).

Retroalimentación de cavidad externa (ecl): el uso de espejos externos o rejillas de fibra óptica para formar cavidades cortas, inhibir la competencia multimodo.

Absorbedores saturados (como el absorbedor saturable de semiconductores sas): supresión dinámica del ruido multimodo y estabilización de la salida de frecuencia única.

Tecnología de Estabilización de frecuencia:

Control de retroalimentación activa: monitorear el desplazamiento de frecuencia en tiempo real a través de módulos de detección de frecuencia (como la detección de frecuencia de latido o el espectro de absorción molecular) y ajustar la longitud de la cavidad o la corriente.

Control de temperatura pasiva: reducir el impacto de las fluctuaciones de temperatura ambiente en el índice de refracción utilizando un tanque termostático o un enfriador termoeléctrico (tec).

Fuente de ancho de línea estrecho: el ancho de línea estrecho se puede comprimir extendiendo la longitud de la cavidad o aumentando la reflectividad.

2. rendimiento de estabilidad del láser de una sola frecuencia de ancho de línea estrecho:

(1) estabilidad de frecuencia

Estabilidad a corto plazo: afectado por la fluctuación de la longitud de la cavidad y el ruido de la corriente, el ancho de línea típico a corto plazo puede alcanzar la magnitud de khz.

Estabilidad a largo plazo: a través de la retroalimentación activa o el control de temperatura, se puede lograr una deriva de frecuencia de minutos a horas de menos de 1 mhz.

Sensibilidad ambiental: los cambios de temperatura pueden causar un desplazamiento de frecuencia de ghz, que requiere un control preciso de la temperatura.

(2) estabilidad de potencia

La fluctuación de la Potencia de salida suele ser inferior al 0,1% (rms), que se puede suprimir aún más a través del circuito APC (control automático de potencia).

(3) capacidad antiinterferencia

Supresión competitiva del modo: al diseñar una diferencia de umbral de alta ganancia para suprimir el modo lateral, se garantiza la salida de una sola frecuencia.

Aislamiento de perturbaciones externas: se utilizan plataformas de aislamiento de vibraciones, interferencia electromagnética blindada (emi) y otras medidas para reducir el impacto del ruido ambiental.