窄線(xiàn)寬激光器是一種用于物理學(xué)領(lǐng)域的激光器,它為M0PA結構光纖放大器、相干通訊、光纖傳感系統系統開(kāi)發(fā)的連續出光(CW)、高輸出光功率(10mW)、窄線(xiàn)寬(典型值5KHz)外腔式(ECL)式半導體激光器。內置光纖光柵(FBG)濾波器,使得輸出光具有穩定的輸出波長(cháng),極窄的光譜線(xiàn)寬以及優(yōu)異的邊模抑制比(SMSR≥30 dB)。

窄線(xiàn)寬激光器的應用:
1、一個(gè)很重要的應用是在傳感領(lǐng)域,例如壓力或者溫度光纖傳感器,各種干涉儀傳感,利用不同的吸收LIDAR來(lái)探測追蹤氣體,采用多普勒LIDAR測量風(fēng)速。有些光纖傳感器需要激光器線(xiàn)寬為幾kHz,而在LIDAT測量中,100kHz線(xiàn)寬就足夠了。
2、光學(xué)頻率測量需要光源線(xiàn)寬非常窄,需要采用穩定技術(shù)來(lái)實(shí)現。
3、光纖通信系統則對線(xiàn)寬的要求相對寬松,主要用于發(fā)射器或者用于探測或者測量。
窄線(xiàn)寬激光器的主要影響因素:
為了實(shí)現激光器具有很窄的輻射帶寬(線(xiàn)寬),在激光器設計時(shí)需要考慮以下因素:
首先,需要實(shí)現單頻工作。這很容易通過(guò)采用小增益帶寬的增益介質(zhì)和短的激光器諧振腔(得到大的自由光譜范圍)來(lái)實(shí)現。目標應該是長(cháng)時(shí)間穩定的單頻工作,不存在跳模。
其次,需要最小化外界噪聲的影響。這需要穩定的諧振腔設置(單色),或者特殊保護裝置來(lái)避免機械振動(dòng)。電泵浦激光器需要采用低噪聲的電流或者電壓源,光學(xué)泵浦的激光器的泵浦光源則需要具有低的強度噪聲。另外,需要避免所有的反饋光波,例如采用法拉第隔離器。理論上外界噪聲影響小于內部噪聲,例如增益介質(zhì)中的自發(fā)輻射。這在噪聲頻率高時(shí)很容易實(shí)現,但是當噪聲頻率低時(shí)則對線(xiàn)寬的影響最重要。
第三,需要優(yōu)化激光器設計使激光器噪聲最小,尤其是相位噪聲。采用高的腔內功率和長(cháng)諧振腔,盡管在這種情況下穩定的單頻工作更難實(shí)現。
對系統優(yōu)化需要了解不同噪聲源的重要性,因為根據占據主要地位的噪聲源的不同需要采用不同的測量方式。例如,根據Schawlow-Townes方程最小化的線(xiàn)寬沒(méi)有必要最小化實(shí)際的線(xiàn)寬,如果實(shí)際線(xiàn)寬是由機械噪聲決定的。