레이저 선폭 최소화

최소화레이저 선폭

레이저의 선폭은 레이저의 종류와 직접적인 관련이 있습니다. 레이저 선폭은 레이저 설계를 최적화하고 외부 잡음의 영향을 최대한 줄임으로써 최소화할 수 있습니다. 첫 번째 단계는 양자 잡음과 고전적 잡음 중 어느 것이 지배적인지 파악하는 것입니다. 이는 이후 측정에 영향을 미치기 때문입니다.

공진기 내부 전력이 높고 공진기 손실이 낮으며 공진기 왕복 시간이 길면 양자 잡음이 감소합니다.원자 램프(주로 자발 방출 잡음)은 영향이 매우 작습니다. 고전적인 잡음은 기계적 크리프에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 변동은 소형의 짧은 레이저 공진기를 사용함으로써 완화할 수 있지만, 때로는 짧은 공진기에서 길이 변동이 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 적절한 기계적 설계는 레이저 공진기와 외부 복사 사이의 결합을 줄이고 열 드리프트 효과를 최소화할 수 있습니다. 또한 펌프 출력의 변동으로 인해 이득 매질에서도 열 변동이 발생합니다.

잡음 성능을 향상시키기 위해서는 다른 능동 안정화 장치를 채택해야 하지만, 초기에는 실용적인 수동 방식을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 단일 주파수 고체 레이저의 선폭과파이버 레이저레이저 다이오드의 선폭은 일반적으로 수 킬로헤르츠(kHz) 범위이며, 때로는 1kHz 미만인 경우도 있습니다. 능동 안정화 방식을 사용하면 1kHz 미만의 선폭을 얻을 수 있습니다. 레이저 다이오드의 선폭은 보통 MHz 범위이지만, 특히 고정밀 기준 공진기를 갖는 광 피드백 다이오드와 같은 외부 공진기 다이오드 레이저의 경우 kHz 수준으로 줄일 수도 있습니다.

어떤 경우에는 다음과 같은 점이 주목할 만합니다.레이저 광원매우 좁은 광폭을 생성하는 데는 필요하지 않습니다.

1. 결맞음 길이가 길어지면 (약한 기생 반사로 인한) 결맞음 효과가 광선의 형태를 왜곡시킵니다. 레이저 프로젝션 디스플레이에서 스페클 효과는 반사면의 품질을 저해할 수 있습니다.

2. 능동 또는 수동 광섬유를 통해 빛을 전송할 때, 좁은 선폭은 유도 브릴루인 산란으로 인해 몇 가지 문제를 야기합니다. 이 경우, 레이저 다이오드에 전류를 인가하여 변조하거나 광 변조기를 사용하여 순간 주파수를 빠르게 진동시키는 등의 방법으로 선폭을 증가시켜야 합니다. 선폭은 다른 상황에서도 사용됩니다. 또한 선폭은 광 감쇠의 폭을 나타내는 데에도 사용됩니다.