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窄线宽激光器光谱线宽测量方法分析

更新时间  2022-12-19 22:01 阅读
本文摘要:光谱线长测量是对激光光谱成分的测量。有所不同类型的激光器,其线宽的数值不会有几个量级的差异:经过尤其稳频的倒数激光器其光谱线长可以超过1Hz以下,而有些激光器则可以覆盖面积几个THz范围长的光谱,如飞秒激光器。 光谱线长的完整数值由Shawlow-Townes表达式得出,它从本质上说明了线宽是由自发辐射过程引发的振幅变化导致的。对于稀土掺入激光器,比如掺入铒光纤激光器,Shawlow-Townes线宽数值在mHz范围内。

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光谱线长测量是对激光光谱成分的测量。有所不同类型的激光器,其线宽的数值不会有几个量级的差异:经过尤其稳频的倒数激光器其光谱线长可以超过1Hz以下,而有些激光器则可以覆盖面积几个THz范围长的光谱,如飞秒激光器。

  光谱线长的完整数值由Shawlow-Townes表达式得出,它从本质上说明了线宽是由自发辐射过程引发的振幅变化导致的。对于稀土掺入激光器,比如掺入铒光纤激光器,Shawlow-Townes线宽数值在mHz范围内。

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  一般来说,较宽线宽激光器的现实线宽是无法测量的:所有的测量方法皆受限于受限的测量时间,及在这段时间内激光光源的线宽受到的由有所不同噪音源引发的频率抖动的影响,如泵浦激光器噪声、声学噪声、振动噪声等。以较宽线宽激光器为事例,测出的线宽可以看做是测量系统在分数时间内的技术噪声源导致的综合的频率抖动。  线宽测量方法  自外差法:  一般来说情况下,用于自外差拍频法测量激光光谱线长。在该方法中,信号通过一个两路不平衡的马赫-减德尔光纤干涉仪,其中一路有AOM后移频器,另一路为延后光纤(图1)。


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