Minimisasi lebar garis laser

Minimisasilebar garis laser

Lebar garis spektrum laser berhubungan langsung dengan jenis laser. Lebar garis spektrum laser dapat diminimalkan dengan mengoptimalkan desain laser dan meminimalkan pengaruh kebisingan eksternal sebisa mungkin. Langkah pertama adalah menentukan mana yang dominan, kebisingan kuantum atau kebisingan klasik, karena hal ini akan memengaruhi pengukuran selanjutnya.

Ketika daya intrakavitas tinggi, kerugian resonator rendah dan waktu tempuh bolak-balik resonator lama, kebisingan kuantum darilaser(terutama kebisingan emisi spontan) memiliki dampak yang sangat kecil. Kebisingan klasik dapat disebabkan oleh pergeseran mekanis. Fluktuasi dapat dikurangi dengan menggunakan resonator laser pendek yang kompak, tetapi terkadang pada resonator yang lebih pendek, fluktuasi panjang dapat menghasilkan efek yang lebih kuat. Desain mekanis yang wajar dapat mengurangi kopling antara resonator laser dan radiasi eksternal, dan juga meminimalkan efek pergeseran termal. Terdapat juga fluktuasi termal pada medium penguatan, yang disebabkan oleh fluktuasi daya pompa.

Untuk performa kebisingan yang lebih baik, perangkat penstabil aktif lainnya perlu diadopsi, tetapi yang terbaik adalah menggunakan metode pasif praktis terlebih dahulu. Lebar garis laser solid-state frekuensi tunggal danlaser seratLebar garisnya beberapa kilohertz, dan terkadang bahkan kurang dari 1 kHz. Dengan menggunakan metode stabilisasi aktif, lebar garis kurang dari 1 kHz dapat diperoleh. Lebar garis dioda laser biasanya berada dalam kisaran MHz dan juga dapat dikurangi hingga kHz, seperti pada laser dioda rongga eksternal, terutama untuk dioda umpan balik optik dengan rongga referensi presisi tinggi.

Perlu dicatat bahwa dalam beberapa kasus, sebuahsumber cahaya lasertidak diperlukan untuk menghasilkan lebar cahaya yang sangat sempit:

1. Ketika panjang koherensi panjang, efek koherensi (akibat pantulan parasit yang lemah) akan mengganggu bentuk berkas cahaya. Pada tampilan proyeksi laser, efek bintik-bintik dapat mengganggu kualitas permukaan pantulan.

2. Ketika cahaya ditransmisikan dalam serat optik aktif atau pasif, lebar garis yang sempit menyebabkan beberapa masalah karena hamburan Brillouin terstimulasi. Pada titik ini, lebar garis perlu ditingkatkan, misalnya, dengan memodulasi dioda laser dengan arus atau menggunakan modulator optik untuk dengan cepat mengubah frekuensi sesaat. Lebar garis digunakan dalam situasi lain. Lebar garis juga digunakan untuk menggambarkan lebar peluruhan optik.