Connaissances professionnelles

Principe du laser à largeur de ligne ultra-étroite

2025-09-29

Lasers à largeur de raie ultra-étroitesont des sources de lumière laser avec des largeurs de raies spectrales extrêmement étroites, atteignant généralement la plage des kHz ou même des Hz, bien plus petites que les lasers conventionnels (généralement dans la plage des MHz). Leur principe de base est de supprimer le bruit de fréquence laser et l'élargissement de la largeur de raie par divers moyens techniques, obtenant ainsi une monochromaticité et une stabilité de fréquence extrêmement élevées.

Principe de fonctionnement principal

1. Principe de base de l’oscillation laser :

Comme les lasers conventionnels,lasers à largeur de raie ultra-étroitesont basés sur le principe de l'émission stimulée de rayonnement et se composent d'un milieu de gain, d'une cavité résonante et d'une source de pompe. Le milieu à gain subit une inversion de population sous l'action de la source de pompe, et une oscillation laser est générée par la sélection de fréquence de la cavité résonante.

2. Technologies de base de compression de largeur de ligne :

Conception de cavité résonante ultra longue : en augmentant la longueur de la cavité résonante (par exemple, en utilisant une cavité annulaire ou une cavité annulaire à fibre), le chemin optique plus long améliore la sélectivité en fréquence et supprime les composants de fréquence hors résonance.

Cavité résonante à Q élevé : l'utilisation de composants optiques à faible perte (tels que des fibres à très faible perte et des lentilles à haute réflectivité) pour construire une cavité résonante de haute qualité (Q) réduit l'élargissement de la largeur de raie provoqué par les pertes intracavité. Technologie de stabilisation de fréquence active : grâce aux techniques de boucle à verrouillage de phase (PLL) et de Pound-Drever-Hall (PDH), la fréquence laser est verrouillée sur une norme de référence de haute stabilité (telle que les lignes de transition atomiques, les étalons de Fabry-Perot et les réseaux de Bragg à fibre), compensant la dérive de fréquence en temps réel.

Suppression de la source de bruit : une source de pompe à faible bruit, un contrôle de la température et une conception résistante aux chocs sont utilisés pour réduire les interférences avec la fréquence laser provenant de facteurs externes tels que les vibrations mécaniques, les fluctuations de température et le bruit actuel.


Boîte Optroniquepeut fournir 1064 nm et 1550 nmLaser à fibre CW à largeur de ligne ultra étroite ≤ 3 kHz.

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