Rute teknis utama laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel

Rute teknis utama darilaser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel

Rute teknis utama dari yang dapat disetellaser dengan lebar garis sempitdengan rongga luar semikonduktor

Laser dengan lebar garis spektrum sempit yang dapat disetel merupakan dasar bagi berbagai aplikasi di bidang-bidang seperti fisika atom, spektroskopi, informasi kuantum, komunikasi koheren, penginderaan jarak jauh, dan pengukuran presisi. Di bidang-bidang ini, laser yang lebih sederhana, lebih murah, memiliki lebar garis spektrum lebih sempit, dan jangkauan penyetelan lebih luas akan terus mendorong aplikasi baru dari teknologi ini.

Selama 50 tahun terakhir, sejarahsumber cahaya yang dapat disetelTLS Laser sebagian besar mencerminkan perkembangan teknologi laser. Laser pewarna awal telah digantikan oleh laser dioda rongga eksternal (ECDL), sementara sistem daya tinggi didominasi oleh laser solid-state yang dapat disetel (seperti laser titanium-safir) atau laser Nd:YAG yang dikonversi frekuensi menggunakan osilator parametrik optik (OPO). Laser dioda tanpa rongga luar yang stabil telah mengisi pasar berbiaya rendah dan berkinerja rendah dengan laser DFB komersial dan dioda DBR, dengan lebar garis sesempit 500 kHz. Baru-baru ini, laser serat dan laser serat frekuensi variabel mulai menggantikan banyak sistem solid-state dengan desain yang berbeda, menawarkan daya yang lebih tinggi dan kemampuan penyetelan yang lebih besar, atau lebar garis yang lebih sempit. Saat ini, munculnya sisir frekuensi memungkinkan laser yang distabilkan frekuensinya untuk dicapai pada panjang gelombang apa pun sambil mempertahankan stabilitas dan akurasi yang sangat baik. Namun, terlepas dari itu, rongga eksternallaser semikonduktorhingga kini masih mempertahankan statusnya sebagai sumber cahaya yang umum digunakan di banyak laboratorium karena kesederhanaannya, multifungsi, kinerja yang mumpuni, dan biaya yang sangat rendah.

Saat ini, laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel dan menggunakan semikonduktor rongga eksternal telah banyak diaplikasikan dalam:

Pendinginan dan penangkapan laser

Kondensasi Bose-Einstein

Optik Kuantum: Cahaya Terkompresi

Cahaya elektromagnetik transparan dan lambat

Standar waktu dan frekuensi

Spektroskopi laser

Laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel biasanya terdiri dari pengontrol, dioda laser, dan modul pemilihan frekuensi. Misalnya, kisi-kisi yang digunakan untuk pemilihan dan penyetelan frekuensi laser, atau filter berdasarkan struktur mata kucing, dll. Karakteristik penting dari laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel dengan semikonduktor rongga eksternal meliputi lebar garis laser yang sempit, pergeseran frekuensi yang rendah, dan rentang penyetelan yang luas, dll. Dan karakteristik luar biasa ini bergantung pada rangkaian penggerak laser yang sangat baik, stabilitas mekanik keseluruhan laser, dan prinsip pemilihan frekuensi. Untuk mencapai stabilitas frekuensi laser yang lebih tinggi, berbagai jenis modul penguncian frekuensi laser dapat ditambahkan. Misalnya, dengan menggunakan teknologi stabilisasi frekuensi PDH untuk mengunci panjang gelombang laser pada rongga super-stabil optik, lebar garis laser dapat dipersempit hingga tingkat 1 Hz, dan stabilitas frekuensi dapat mencapai < 3× 10⁻¹⁵ @ 1 s.