طريقة قياس عرض خط الليزر أحادي التردد

طريقة قياس عرض الخط لـليزر أحادي التردد
فيما يلي ملخص لعدة طرق قياس لعرض خط الليزر أحادي التردد من الخشن إلى الدقيق، بالإضافة إلى سيناريوهات تطبيقها ونقاطها الفنية:
1- القياس المباشر بواسطة مطياف (قياس تقريبي، عرض الخط ≥ مستوى جيجاهرتز)
استخدم مطياف محزز أو مطيافًا بصريًا (OSA) لتحديد ما إذا كان نمطًا طوليًا واحدًا، وقم بقياس نسبة كبح نمط الحافة وعرض خط النمط الطولي. تبلغ دقة المطياف البصري التقليدي حوالي 0.1-0.01 نانومتر (ما يعادل 0.1-10 جيجاهرتز للأشعة تحت الحمراء القريبة)، ويمكن أن تصل الدقة العالية إلى 1 بيكومتر، وهو ما يناسب فقط الفحص الأولي لعرض الخط الأوسع.ليزر.
2- مسح إيتالون فابري بيرو (FP) (عرض خط متوسط ​​ضيق)
مناسب لأجهزة الليزر ذات عرض خط طيفي أضيق أو تباعد نمطي طولي أصغر من دقة المطياف البصري. عند القياس، يجب تحديد النسبة بين عرض خط الليزر وعرض نمط تجويف فابري-بيرو: إذا كان عرض خط الليزر أكبر بكثير من عرض نمط التجويف، يمكن قراءته مباشرةً؛ أما إذا كان متقاربًا، فيلزم إجراء عملية فك الالتفاف؛ وإذا كان أصغر بكثير، فيجب استبداله بفلتر فابري-بيرو ذي دقة أعلى أو استخدام تقنية نمذجة الحواف للتقدير.
3- التغاير/التأخير الذاتي التغاير والتماثل الذاتي (عرض خط ضيق، نطاق كيلوهرتز ~ ميجاهرتز)
عندما يتجاوز ليزر أحادي التردد عالي التماسك دقة المطياف البصري، تُستخدم عادةً طريقة التغاير (مع ليزر مرجعي معروف بعرض خط طيفي ضيق للغاية) أو طريقة التغاير الذاتي/التغاير الذاتي المؤجل زمنيًا (بدون ليزر مرجعي). الجهاز عبارة عن مقياس تداخل ماخ زيندر أو ميكلسون ليفي، مع تأخير زمني قدره τ d_d (يُحدد باختلاف طول الألياف) بين الذراعين؛ توصيلمُعدِّل AOMيُعدّ تغيير التردد نوعًا من أنواع التغاير الذاتي، بينما يُعدّ عدم الاتصال نوعًا من أنواع التغاير الذاتي. يمكن لمعدِّل AOM إزاحة تردد الخفقان بعيدًا عن التيار المستمر لتقليل التداخل منخفض التردد.
4- الاحتياطات:
4.1 تتأثر الألياف البصرية ذات الامتداد الطويل بالاهتزاز / الانحراف الحراري، ويجب تحسين استقرار مقياس التداخل؛
4.2 يجب موازنة قناتي الطاقة، ومضخم بصري EDFAيمكن استخدام مقياس التداخل متعدد الدورات ذي الحلقة الليفية أو التعويض؛
4.3 عندما يكون عرض الخط ضيقًا للغاية، يمكنه قراءة عرض خط يبلغ 20 ديسيبل، ثم استنتاج عرض خط يبلغ 3 ديسيبل بناءً على شكل خط لورنتز؛
4.4 استخدم وحدة تحكم الاستقطاب (PC) أو مرآة فاراداي الدوارة (FRM) لقمع تلاشي الاستقطاب.