Maiztasun bakarreko zuntz-laserren lerro-zabaleraren ezaugarriak

Maiztasun bakarreko zuntz laserrek oso muga estua dute lerro-zabalera, eta haien lerro espektralaren forma Lorentz motakoa da, maiztasun bakarreko erdieroaleetatik nabarmen desberdina dena. Arrazoia da maiztasun bakarreko zuntz laserrek laser erresonantzia-barrunbe luzeagoak eta fotoi-bizitza luzeagoak dituztela barrunbean. Horrek esan nahi du maiztasun bakarreko zuntz laserrek maiztasun bakarreko laser erdieroaleek baino faseko zarata eta maiztasun zarata txikiagoa dutela.

Maiztasun bakarreko zuntz laserren lerro-zabalera probaren emaitzak integrazio-denborarekin lotuta daude. Integrazio garai hori askotan zaila da ulertzea. Izan ere, maiztasun bakarreko zuntz laser bat "behatzeko eta probatzeko" denbora bezala uler daiteke. Denbora horretan, espektro-fasearen zarata neurtzen dugu maiztasuna irabiatuz lerro-zabalera kalkulatzeko. M-Z interferometro heterodino ez-orekatua adibide gisa hartuta, atzerapen-zuntzaren luzera 50 km-koa da, modu bakarreko zuntz-nukleoaren errefrakzio-indizea 1,5 dela suposatzen da eta argiaren abiadura hutsean 3x108 metro/segundokoa da, ondoren, argia modu bakarreko zuntzan 4,8 ns-ko atzerapena sortzen da 1 metroko transmisio bakoitzeko, hau da, 50 km-ko zuntz optikoaren ondoren 240us-ko atzerapenaren baliokidea da.

Imajina dezagun probatu beharreko maiztasun bakarreko laserra ezaugarri berdinak dituzten bi klon bihurtzen direla 1:1 banatzaile optiko batetik igaro ondoren. Klonetako batek bestea baino 240 us luzeago egiten du. Bi klonak bigarren 1:1 igarotzen direnean Akoplatzaile optikoa konbinatzen denean, 240us luzeago ibiltzen den klon batek fase-zarata darama. Fase zarataren eragina dela eta, birkonbinazioaren ondoren maiztasun bakarreko laserrak zabalera jakin bat du espektroan hasi aurreko egoerarekin alderatuta. Profesionalago esateko, prozesu honi fase-zarataren modulazioa deritzo. Modulazioak eragindako zabaltzea alboko banda bikoitza denez, faseko zarata-espektroaren zabalera neurtu nahi den maiztasun bakarreko laserraren lerro zabalera bikoitza da. Espektroaren zabalera zabala kalkulatzeko, integrazioa behar da, beraz, denbora horri integrazio denbora deitzen zaio.

Aurreko azalpenaren bidez, maiztasun bakarreko zuntz laser baten "integrazio-denboraren" eta neurtutako lerro-zabaleraren artean erlazio bat egon behar dela uler dezakegu. "Integrazio-denbora" zenbat eta laburragoa izan, orduan eta txikiagoa izango da klonak eragindako fase-zataren eragina, eta orduan eta estuagoa izango da maiztasun bakarreko zuntz-laseraren neurketa-lerro-zabalera.

Beste angelu batetik ulertzeko, zer deskribatzen du lerroaren zabalerak? frekuentzia bakarreko laser baten maiztasun zarata eta fase zarata dira. Zarata hauek beti existitzen dira, eta zenbat eta luzeago metatu, orduan eta nabariagoa da zarata. Hori dela eta, zenbat eta luzeagoa izan maiztasun bakarreko zuntz laser baten maiztasun zarataren eta fasearen zarataren "behaketa proba", orduan eta handiagoa izango da neurtutako linea-zabalera. Jakina, hemen aipatutako denbora oso laburra da, esate baterako, nanosegundoak, mikrosegundoak, milisegundoak edo bigarren mailara arte. Hau zentzua da ausazko zarata probatu eta neurtzeko.

Zenbat eta estuagoa izan maiztasun bakarreko zuntz laser baten espektro-lerro-zabalera, orduan eta garbiagoa eta ederragoa izango da espektroa denbora-domeinuan, albo-moduaren ezabaketa ratioa (SMSR) oso altuarekin, eta alderantziz. Puntu hau menperatzeak maiztasun bakarreko laserren maiztasun bakarreko errendimendua zehaztu dezake lerro zabalera probatzeko baldintzak erabilgarri ez daudenean. Jakina, espektrometroaren (OSA) printzipio teknikoak eta bereizmen-mugak direla eta, maiztasun bakarreko zuntz laserren espektroak ezin du bere errendimendua kuantitatiboki edo zehaztasunez islatu. Fase zarataren eta maiztasunaren zarataren epaiketa nahiko zakarra da eta batzuetan emaitza okerrak ekartzen ditu.

Maiztasun bakarreko laserr erdieroaleen benetako linea-zabalera, oro har, maiztasun bakarreko zuntz laserrekoa baino handiagoa da. Fabrikatzaile batzuek maiztasun bakarreko laser erdieroaleen lerro-zabalera adierazleak oso ederki planteatzen dituzten arren, benetako probek erakusten dute maiztasun bakarreko laser erdieroaleen lerro-zabalera muga maiztasun bakarreko laser erdieroaleena baino handiagoa dela. Maiztasun-zuntz laserrak zabala izan behar du, eta bere maiztasun-zarata eta fase-zarata-adierazleak ere eskasak izan behar dira, maiztasun bakarreko laser erresonantzia-barrunbearen egiturak eta luzerak zehazten baitu. Jakina, etengabe garatzen ari diren maiztasun bakarreko erdieroaleen teknologiak fase-zarata kentzen jarraitzen du eta maiztasun bakarreko laser erdieroaleen lerro-zabalera murrizten jarraitzen du kanpoko barrunbearen luzera asko handituz, fotoiaren bizitza luzatuz, fasea kontrolatuz eta atalasea igoz. erresonadorean uhin geldikorreko baldintzak sortzea.