Rute teknis utama laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel

Rute teknis utamalaser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel

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

Laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel merupakan fondasi 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 dengan lebar garis yang lebih sempit, lebih sederhana, lebih murah, dan jangkauan penyetelan yang lebih luas akan terus mendorong aplikasi baru teknologi ini.

Selama 50 tahun terakhir, sejarahsumber cahaya yang dapat disetelLaser TLS sebagian besar mencerminkan perkembangan teknologi laser. Laser pewarna awal telah digantikan oleh laser dioda rongga eksternal (ECDL), sementara sistem berdaya 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 dan dioda DBR komersial, dengan lebar garis sesempit 500kHz. Baru-baru ini, laser serat dan laser serat frekuensi variabel telah 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 frekuensi dicapai pada panjang gelombang apa pun dengan tetap mempertahankan stabilitas dan akurasi yang sangat baik. Namun, meskipun demikian, rongga eksternallaser semikonduktormasih mempertahankan statusnya sebagai sumber cahaya yang umum digunakan di banyak laboratorium karena kesederhanaannya, multi-fungsinya, kinerja yang baik, dan biaya yang sangat rendah.

Saat ini, laser dengan lebar garis sempit yang dapat disetel dengan semikonduktor rongga eksternal telah banyak diterapkan di:

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, penyimpangan frekuensi rendah, dan rentang penyetelan yang lebar, dll. Dan karakteristik luar biasa ini bergantung pada rangkaian penggerak laser yang sangat baik, stabilitas mekanis laser secara keseluruhan, dan prinsip pemilihan frekuensi. Untuk mencapai stabilitas frekuensi laser yang lebih tinggi, berbagai jenis modul pengunci frekuensi laser dapat ditambahkan. Misalnya, dengan menggunakan teknologi stabilisasi frekuensi PDH untuk mengunci panjang gelombang laser pada rongga superstabil optik, lebar garis laser dapat dipersempit ke level 1 Hz, dan stabilitas frekuensi dapat mencapai <3× 10-15 @ 1 s.