Professionaalsed teadmised

Laserdioodi kitsa joonelaiuse mõõtmine

2021-03-13
Kuigi nii spekter kui ka spekter on elektromagnetilised spektrid, on spektri ja spektri analüüsimeetodid ja testimisvahendid sageduste erinevuse tõttu üsna erinevad. Mõningaid probleeme on optilises domeenis raske lahendada, kuid neid on lihtsam lahendada sageduse muundamise teel elektriliseks domeeniks.
Näiteks on praegu kaubanduslikes spektromeetrites kõige laialdasemalt kasutatav spektromeeter, mis kasutab sageduselektiivfiltrina skaneerivat difraktsioonvõre. Selle lainepikkuste skaneerimisvahemik on lai (1 mikron) ja dünaamiline ulatus on suur (üle 60 dB). Lainepikkuse eraldusvõime on aga piiratud kümnekonna pikomeetriga (>1 GHz). Sellise spektromeetriga on võimatu laserspektri otse mõõta megahertsi joone laiusega. Praegu on DFB ja DBR võimatu. Pooljuhtlaserite joonelaius on suurusjärgus 10MHz ja fiiberlaserite joonelaius võib välisõõnsustehnoloogiat kasutades jääda alla kilohertsi suurusjärku. Väga raske on veelgi parandada spektromeetrite eraldusvõime ribalaiust ja teostada äärmiselt kitsa joonelaiusega laserite spektraalanalüüsi. Kuid seda probleemi saab hõlpsasti lahendada optilise heterodüüni abil.
Praegu on nii Agilent kui ka R&S ettevõtetel spektrograafid eraldusvõime ribalaiusega 10 Hz. Reaalajas spektrograafid võivad samuti parandada eraldusvõimet 0,1 MHz-ni. Teoreetiliselt saab optilise heterodüüntehnoloogia abil lahendada millihertsi joonelaiuse laserspektrite mõõtmise ja analüüsimise probleemi. Vaadeldakse optilise heterodüünspektroskoopia analüüsitehnoloogia arengulugu, olgu selleks DFB laserite puhul kahekiireline optiline heterodüünmeetod või ühekiire optiline heterodüünmeetod. Häälestatud laserite viivitusega valge heterodüün meetod ja kitsa spektraalse joonelaiuse täpne mõõtmine on kõik realiseeritud spektrianalüüsiga. Optilise domeeni spekter viiakse keskmise sagedusega domeeni, mida on optilise heterodüüntehnoloogia abil lihtne käsitseda. Elektrilise domeeni spektrianalüsaatori eraldusvõime võib kergesti ulatuda kilohertsi või isegi hertsi suurusjärku. Kõrgsagedusspektri analüsaatori puhul on kõrgeim eraldusvõime jõudnud 0,1 mHz-ni, nii et seda on lihtne lahendada. Kitsa joonelaiusega laserspektroskoopia mõõtmine ja analüüs, mis on probleem, mida ei saa lahendada otsese spektraalanalüüsiga, parandab oluliselt spektraalanalüüsi täpsust.
Kitsa joonelaiusega laserite rakendused:
1. Optical Fiber Sensor naftatorustiku jaoks;
2. Akustilised andurid ja hüdrofonid;
3. Lidar, kaugus- ja kaugseire;
4. Koherentne optiline side;
5. Laserspektroskoopia ja atmosfääri neeldumise mõõtmine;
6. Laseri seemneallikas.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept