単一周波数レーザーの線幅測定方法

線幅の測定方法単一周波数レーザー
単一周波数レーザーの線幅を粗いものから細かいものまで測定するいくつかの方法、およびそれらの適用シナリオと技術的なポイントを以下にまとめます。
1．分光計による直接測定（概算測定、線幅≧GHzレベル）
回折格子分光器または光学分光器（OSA）を用いて、単一縦モードであるかどうかを判断し、エッジモード抑制比と縦モード線幅を測定する。従来の光学分光器の分解能は約0.1～0.01 nm（近赤外域では0.1～10 GHzに相当）であり、高性能では1 pmに達するが、これはより広い線幅の予備スクリーニングにのみ適している。レーザ.
2．走査型ファブリ・ペロー（FP）エタロン（中狭線幅）
光分光器の分解能よりも線幅が狭い、または縦モード間隔が小さいレーザーに適しています。測定時には、レーザー線幅とFP共振器モード幅の比率に基づいて判断する必要があります。レーザー線幅が共振器モード幅よりもはるかに大きい場合は、直接読み取ることができます。同程度の場合は、デコンボリューションが必要です。時間よりもはるかに小さい場合は、より高精度のFPに交換するか、エッジモデリング技術を使用して推定する必要があります。
3．ヘテロダイン／遅延自己ヘテロダインおよび自己ホモダイン（狭線幅、kHz～MHz範囲）
高コヒーレンス単一周波数レーザーが光分光計の分解能を超える場合、ヘテロダイン法（既知の極めて狭い線幅の参照レーザーを使用）または時間遅延自己ヘテロダイン/自己ホモダイン法（参照レーザーなし）が一般的に使用されます。この装置は、2つのアーム間にτ d_d（ファイバー長の差によって決定される）の時間遅延を持つファイバーマッハツェンダー干渉計またはマイケルソン干渉計です。AOM変調器周波数シフトは自己ヘテロダイン方式であり、接続されていない場合は自己ホモダイン方式となる。AOM変調器は、ビート周波数を直流からずらすことで、低周波干渉を低減することができる。
4．注意事項：
4.1 長尺光ファイバーは振動や温度ドリフトの影響を受けるため、干渉計の安定性を向上させる必要がある。
4.2 2つの電力チャネルはバランスが取れている必要があり、EDFA光増幅器補償型または光ファイバーリング型マルチサイクル干渉計を用いることができる。
4.3線幅が非常に狭い場合、20 dBの線幅を読み取り、ローレンツ線形状に基づいて3 dBの線幅を推測することができます。
4.4 偏光コントローラー（PC）またはファラデー回転ミラー（FRM）を使用して偏光フェーディングを抑制します。