Les lasers monofréquence à largeur de raie étroite jouent un rôle irremplaçable dans les domaines de la mesure de précision, de la communication optique, de la détection, etc., en raison de leur grande pureté spectrale et de leur stabilité de fréquence.

1. Le noyau du laser à fréquence unique à largeur de ligne étroite consiste à réaliser une seule oscillation de mode longitudinal et à maintenir la fréquence du laser de sortie stable. Ses technologies clés comprennent:

Mécanisme de sélection de mode longitudinal unique:

Structure DFB (Distributed Feedback): fournit une réflexion sélective à travers un réseau de Bragg qui ne permet que certaines longueurs d'onde (mode longitudinal) de vibrer.

Retour de cavité externe (ECL): utiliser des miroirs externes ou des réseaux de fibres optiques pour former des cavités courtes qui inhibent la compétition multimode.

Absorbeurs saturés (tels que les miroirs absorbants saturables à semi - conducteurs SAS): suppression dynamique du bruit multimode, stabilisation de la sortie monofréquence.

Technologie de stabilisation de fréquence:

Contrôle actif de la rétroaction: Surveillez le décalage de fréquence en temps réel grâce à des modules de discrimination de fréquence tels que la détection de battement ou la spectroscopie d'absorption moléculaire et ajustez la longueur de la cavité ou le courant.

Contrôle passif de la température: l'utilisation d'un bain thermostatique ou d'un refroidisseur thermoélectrique (TEC) réduit l'impact des fluctuations de température ambiante sur l'indice de réfraction.

Source de largeur de ligne étroite: la largeur de ligne étroite peut être pressée en allongeant la longueur de la cavité ou en améliorant la réflectivité.

2. Représentation étroite de la stabilité du laser à fréquence unique de largeur de ligne:

(1) stabilité de fréquence

Stabilité à court terme: influencée par les fluctuations de la longueur de la cavité, le bruit de courant, etc., la largeur de ligne typique à court terme peut être de l'ordre du kHz.

Stabilité à long terme: dérive de fréquence < 1 MHz de l'ordre de la minute à l'heure peut être obtenue par rétroaction active ou contrôle de la température.

Sensibilité environnementale: les variations de température peuvent entraîner un décalage de fréquence de plusieurs GHz, nécessitant un contrôle précis de la température.

(2) stabilité de puissance

Les fluctuations de puissance de sortie sont généralement < 0,1% (rms) et peuvent être supprimées par un circuit APC (Automatic Power Control).

(3) Capacité anti - interférence

Suppression de la compétition de mode: assure une sortie à fréquence unique en concevant une différence de seuil de gain élevé pour supprimer le mode bord.

Isolation des perturbations externes: des mesures telles que la plate - forme d'isolation vibratoire, le blindage des interférences électromagnétiques (EMI) sont utilisées pour réduire l'impact du bruit ambiant.