ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერის ხაზის სიგანის გაზომვა

ხაზის სიგანის გაზომვავიწრო ხაზის სიგანის ლაზერი

 

ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერის ხაზის სიგანე, განსაკუთრებით ერთსიხშირიანი ლაზერების, ლაზერული სპექტრის სიგანეს ეხება (ჩვეულებრივ, ნახევარი სიგანიდან სრულ სიგანის FWHM-მდე). უფრო ზუსტად, გამოსხივებული ელექტრული ველის სიმძლავრის სპექტრული სიმკვრივის სიგანე გამოიხატება სიხშირის, ტალღის რაოდენობის ან ტალღის სიგრძით. ლაზერის ხაზის სიგანეს ძალიან მჭიდრო კორელაცია აქვს დროსთან და ხასიათდება კოჰერენტულობის დროით და კოჰერენტულობის სიგრძით. თუ ფაზა განიცდის შეუზღუდავ ცვლას, მაშინ ფაზური ხმაური წარმოქმნის ხაზის სიგანეს, რაც თავისუფალი ოსცილატორის შემთხვევაშია. ძალიან მცირე ფაზურ დიაპაზონში შემოფარგლული ფაზური რყევები იწვევს 0 ხაზის სიგანეს და გარკვეულ ხმაურის გვერდით ზოლს. რეზონანსული ღრუს სიგრძის გადახრა ასევე ხელს უწყობს ხაზის სიგანეს და მას გაზომვის დროზე დამოკიდებულს ხდის. ეს მიუთითებს, რომ მხოლოდ ხაზის სიგანე ან თუნდაც სპექტრის ფორმა (ხაზის ტიპი) ვერ უზრუნველყოფს სრულ ინფორმაციას...ლაზერული სპექტრი.

გაზომვისთვის მრავალი ტექნიკის გამოყენებაა შესაძლებელი,ლაზერის ხაზის სიგანე:

როდესაც ხაზის სიგანის თანაფარდობა დიდია (>10 გჰც, როდესაც მრავალი ლაზერის რეზონანსულ ღრუებში არის მრავალჯერადი რეჟიმის რხევები), გაზომვისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიფრაქციული ბადის გამოყენებით ტრადიციული სპექტრომეტრი. ამ მეთოდის გამოყენებით მაღალი სიხშირის გარჩევადობის მიღება ძალიან რთულია.

კიდევ ერთი მიდგომაა სიხშირის დისკრიმინატორის გამოყენება სიხშირის რყევების ინტენსივობის რყევებად გარდასაქმნელად. დისკრიმინატორი შეიძლება იყოს დაუბალანსებელი ინტერფერომეტრი ან მაღალი სიზუსტის საცნობარო ღრუ. ამ გაზომვის მეთოდის გარჩევადობაც ძალიან შეზღუდულია.

3. ერთსიხშირიანი ლაზერები, როგორც წესი, იყენებენ თვითჰეტეროდინურ მეთოდს, რომელიც იწერს დარტყმას ლაზერის გამომავალ სიგნალსა და საკუთარ თავს შორის სიხშირის გადახრისა და დაყოვნების შემდეგ.

როდესაც ხაზის სიგანე რამდენიმე ასეული ჰერცია, ტრადიციული ჰეტეროდინის ტექნიკა პრაქტიკული არ არის, რადგან ამ დროს დიდი შეფერხების სიგრძეა საჭირო. მის გასაგრძელებლად შესაძლებელია ციკლური ბოჭკოვანი მარყუჟის და შიდა ბოჭკოვანი გამაძლიერებლის გამოყენება.

5. ძალიან მაღალი გარჩევადობის მიღწევა შესაძლებელია ორი დამოუკიდებელი ლაზერის რხევების ჩაწერით. ამ დროს, საცნობარო ლაზერის ხმაური გაცილებით დაბალია, ვიდრე ტესტის.ლაზერი, ან ორივეს მუშაობის ინდიკატორები მსგავსია. მყისიერი სიხშირის სხვაობის მიღება შესაძლებელია ფაზურად ჩაკეტილი მარყუჟის გამოყენებით ან მათემატიკურ ჩანაწერებზე დაფუძნებული გამოთვლით. ეს მეთოდი ძალიან მარტივი და სტაბილურია, მაგრამ მას სჭირდება სხვა ლაზერი (რომელიც მუშაობს სატესტო ლაზერის სიხშირესთან ახლოს). თუ გაზომილი ხაზის სიგანე მოითხოვს ძალიან ფართო სპექტრულ დიაპაზონს, ძალიან მოსახერხებელია სიხშირის სავარცხლის გამოყენება.

ოპტიკური სიხშირის გაზომვისთვის, როგორც წესი, გარკვეულ მომენტში საჭიროა გარკვეული სიხშირის (ან დროის) საცნობარო მნიშვნელობა. ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერისთვის, საკმარისად ზუსტი საცნობარო მნიშვნელობის უზრუნველსაყოფად საჭიროა მხოლოდ ერთი საცნობარო სინათლე. ჰეტეროდინის ტექნიკა სიხშირის საცნობარო მნიშვნელობას იღებს თავად სატესტო მოწყობილობიდან საკმარისად ხანგრძლივი დროის დაყოვნების გამოყენებით. იდეალურ შემთხვევაში, ის თავიდან აიცილებს დროის კოჰერენტულობას საწყის სხივსა და საკუთარ დაყოვნებულ სინათლეს შორის. ამიტომ, როგორც წესი, გამოიყენება გრძელი ოპტიკური ბოჭკოები. თუმცა, სტაბილური რყევებისა და აკუსტიკური ეფექტების გამო, გრძელმა ოპტიკურმა ბოჭკოებმა შეიძლება გამოიწვიოს დამატებითი ფაზური ხმაური.


გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 8 დეკემბერი