Laser aplikazio batzuek laserrak lerro zabalera oso estua izatea eskatzen dute, hau da, espektro estua. Lerro zabaleko laserrek maiztasun bakarreko laserrak aipatzen dituzte, hau da, erresonantzia-barrunbe modua dago laser-balioan eta fase-zarata oso baxua da, beraz, purutasun espektrala oso handia da. Normalean, horrelako laserrak oso intentsitate baxuko zarata izaten dute.
Lerro zabalera estuaren laser mota garrantzitsuenak hauek dira:
1. Erdieroaleen laserrak, banatutako feedback laser diodoak (DFB laserrak) eta banatutako Bragg islatze laserrak (DBR laserrak), 1500 edo 1000 nm-ko eskualdean erabiltzen dira gehien. Funtzionamendu-parametro tipikoak hamar miliwatt-eko irteera-potentzia (batzuetan 100 miliwatt baino handiagoa) eta hainbat MHz-ko linea-zabalera dira.
2. Lerro zabalera estuagoak lor daitezke erdieroaleen laserrekin, adibidez, erresonadorea banda estuko Bragg sare bat duen modu bakarreko zuntz batekin luzatuz edo kanpoko barrunbeko diodo laser bat erabiliz. Metodo hau erabiliz, hainbat kHz edo 1kHz baino gutxiagoko lerro-zabalera ultra-estu bat lor daiteke.
3. Banatutako feedback-zuntz-laser txikiek (zuntz Bragg sare bereziz egindako erresonagailuak) hamarnaka miliwatt-eko irteera-potentzia sor dezakete kHz barruko lerro-zabalerekin.
4. Eraztun-erresonatzaile ez-planoak dituzten diodoz ponpatutako egoera solidoko gorputz laserrek hainbat kHz-ko lerro-zabalera ere lor dezakete, irteera-potentzia nahiko altua den bitartean, 1W-ko ordenan. Uhin-luzera tipikoa 1064 nm-koa den arren, 1300 edo 1500 nm bezalako beste uhin-luzera batzuk ere posible dira.
Laseren lerro zabalera estuari eragiten dioten faktore nagusiak
Erradiazio-banda zabalera (lerro-zabalera) oso estua duen laser bat lortzeko, honako faktore hauek kontuan hartu behar dira laser diseinuan:
Lehenik eta behin, maiztasun bakarreko funtzionamendua lortu behar da. Hori erraz lortzen da irabazien banda-zabalera txikia eta laser barrunbe laburra dituen irabazi-medio bat erabiliz (espektro-barruti libre handia lortuz). Helburua epe luzerako maiztasun bakarreko eragiketa egonkorra izan behar da, modua salto egin gabe.
Bigarrenik, kanpoko zarataren eragina gutxitu behar da. Honek erresonagailuen konfigurazio egonkorra (monokromoa) edo bibrazio mekanikoen aurkako babes berezia behar du. Elektrikoki ponpatutako laserek zarata baxuko korronte edo tentsio iturriak erabili behar dituzte, eta optikoki ponpatutako laserek intentsitate baxuko zarata izan behar dute ponpa argi iturri gisa. Gainera, feedback argi-uhin guztiak saihestu behar dira, adibidez Faraday isolatzaileak erabiliz. Teorian, kanpoko zaratak barneko zaratak baino eragin txikiagoa du, hala nola irabazi-medioan igorpen espontaneoa. Hau erraza da zarata-maiztasuna altua denean, baina zarata-maiztasuna baxua denean linea-zabaleraren eragina da garrantzitsuena.
Hirugarrenik, laser diseinua optimizatu behar da laser zarata minimizatzeko, batez ere fase zarata. Barrunbe barruko potentzia handia eta erresonatzaile luzeak hobesten dira, nahiz eta kasu honetan maiztasun bakarreko funtzionamendu egonkorra lortzea zailagoa den.
Sistemaren optimizazioak zarata-iturri ezberdinen garrantzia ulertzea eskatzen du, zarata-iturri nagusiaren arabera neurketa desberdinak behar baitira. Esate baterako, Schawlow-Townes ekuazioaren arabera minimizatutako lerro-zabalerak ez du zertan lerro-zabalera erreala minimizatzen benetako lerro-zabalera zarata mekanikoaren arabera zehazten bada.
Zarata-ezaugarriak eta errendimendu-zehaztapenak.
Lerro-zabalera estuko laserren zarata-ezaugarriak eta errendimendu-neurriak arazo hutsalak dira. Lerro-zabalera sarreran neurtzeko teknika desberdinak aztertzen dira, batez ere kHz gutxiko edo gutxiagoko lerro-zabalerak zorrotzak dira. Gainera, lerro zabaleraren balioa bakarrik kontuan hartuta ezin dira zarata-ezaugarri guztiak eman; beharrezkoa da faseko zarataren espektro osoa ematea, baita intentsitate erlatiboko zarataren informazioa ere. Lerro-zabaleraren balioa gutxienez neurketa-denborarekin edo epe luzerako maiztasun-noraeza kontuan hartzen duen beste informazio batekin konbinatu behar da.
Jakina, aplikazio ezberdinek baldintza desberdinak dituzte, eta egoera erreal desberdinetan zein zarata-errendimendu-indize kontuan hartu behar den.
Lerro-zabalera estuaren laserren aplikazioak
1. Oso aplikazio garrantzitsu bat sentsorearen alorrean dago, hala nola presio edo tenperatura zuntz optikoko sentsoreak, hainbat interferometro sentsoreak, xurgapen LIDAR desberdinak erabiliz gasa detektatzeko eta jarraitzeko, eta Doppler LIDAR erabiliz haizearen abiadura neurtzeko. Zuntz optikoko sentsore batzuek hainbat kHz-ko laser-lerro-zabalera behar dute, LIDAT neurketetan, berriz, 100 kHz-ko lerro-zabalera nahikoa da.
2. Maiztasun optikoko neurketak iturri-lerro-zabalera oso estuak behar ditu, eta horiek lortzeko egonkortze-teknikak behar dituzte.
3. Zuntz optikoko komunikazio-sistemek eskakizun nahiko solteak dituzte linearen zabaleran, eta batez ere transmisoreetarako edo detektatzeko edo neurtzeko erabiltzen dira.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Txinako zuntz optikoko moduluak, zuntz akoplatutako laser fabrikatzaileak, laser osagaien hornitzaileak Eskubide guztiak erreserbatuta.
