Le principe de fonctionnement d'un laser à raie d'émission ultra-étroite

Lasers à largeur de raie ultra-étroitesont des sources de lumière laser avec une largeur de raie spectrale extrêmement étroite, atteignant généralement des kHz ou même des Hz, ce qui est nettement inférieur à celui des lasers conventionnels (généralement dans la gamme des MHz). Leur principe de base est de supprimer le bruit de fréquence laser et d'élargir la raie d'émission par divers moyens techniques, ce qui permet d'obtenir une monochromaticité et une stabilité de fréquence extrêmement élevées.

Principe de fonctionnement de base

1. Principe de base de la génération laser :

Tout comme les lasers ordinaires,Lasers à largeur de raie ultra-étroitesont basés sur le principe de l'émission stimulée et sont constitués d'un milieu à gain, d'un résonateur et d'une source de pompe. Sous l'influence de la source de pompe, une inversion de population se produit dans le milieu amplificateur et l'effet laser est généré par sélection de fréquence du résonateur. 

2. Technologies de compression de largeur de ligne :

 Conception de résonateur ultra-long :En augmentant la longueur du résonateur (par exemple, en utilisant un résonateur en anneau ou à fibre optique), un chemin optique plus long améliore la sélectivité en fréquence et supprime les composantes de fréquence non résonantes.

 Résonateur de haute qualité :L'utilisation de composants optiques à faible perte (tels que des cavités à fibre optique à très faible perte et des lentilles à haute réflectance) pour créer un résonateur de haute qualité réduit l'élargissement de la largeur de ligne provoqué par les pertes intracavité. 

Technologie de stabilisation active de fréquence :À l'aide d'une boucle à verrouillage de phase (PLL) et de Pound-Drever-Hall (PDH), la fréquence du laser est verrouillée sur un étalon de référence très stable (tel que les raies de transition atomiques, les étalons Fabry-Perot et les réseaux de Bragg à fibre), compensant ainsi la dérive de fréquence en temps réel.

Suppression des sources de bruit :Une source de pompe à faible bruit, un contrôle de la température et une conception antichoc sont utilisés pour réduire les interférences se produisant dans la fréquence laser en raison de facteurs externes tels que les vibrations mécaniques, les fluctuations de température et le bruit actuel.

Box Optronics peut fournirLargeur de ligne laser à fibre à onde continue ultra-étroite de 1064nm, 3KHz.