Кәсіби білім

Лазерлік диод үшін тар жолды өлшеу

2021-03-13
Спектр де, спектр де электромагниттік спектр болғанымен, жиіліктің айырмашылығына байланысты анализ әдістері мен спектр мен спектрдің сынақ құралдары бір-біріне ұқсамайды. Оптикалық доменде кейбір мәселелерді шешу қиын, бірақ оларды электрлік аймаққа жиілікті түрлендіру арқылы шешу оңайырақ.
Мысалы, жиіліктік селективті сүзгі ретінде сканерлеу дифракциялық торын қолданатын спектрометр қазіргі кезде коммерциялық спектрометрлерде ең кең қолданылады. Толқын ұзындығын сканерлеу ауқымы кең (1 мкм), ал динамикалық диапазон үлкен (60 дБ астам). Алайда, толқын ұзындығының ажыратымдылығы он шақты пикометрмен (> 1 ГГц) шектелген. Мұндай спектрометр көмегімен лазерлік спектрді мегагерцтің сызықтық енімен тікелей өлшеу мүмкін емес. Қазіргі уақытта DFB және DBR мүмкін емес. Жартылай өткізгішті лазерлердің өткізу қабілеті 10МГц-ті құрайды, ал талшықты лазерлердің ені сыртқы қуыс технологиясын қолдану арқылы килогерцтен төмен болуы мүмкін. Спектрометрлердің өткізу қабілеттілігін әрі қарай жетілдіру және өте тар сызықтық лазерлердің спектрлік анализін жүзеге асыру өте қиын. Алайда, бұл мәселені оптикалық гетеродин көмегімен оңай шешуге болады.
Қазіргі уақытта Agilent-те де, R&S компанияларында да өткізу қабілеттілігі 10 Гц спектрографтар бар. Нақты уақыттағы спектрографтар ажыратымдылықты 0,1 МГц-ке дейін жақсарта алады. Теория жүзінде оптикалық гетеродин технологиясын миллигерцтік сызық ені бойынша лазерлік спектрлерді өлшеу және талдау мәселесін шешу үшін қолдануға болады. Оптикалық гетеродин спектроскопиясын талдау технологиясының даму тарихы қарастырылды, мейлі ол екі сәулелі оптикалық гетеродин әдісі болсын немесе DFB лазерлері үшін бір сәулелі оптикалық гетеродин әдісі болсын. Реттелген лазерлердің уақытты кідіртуге арналған ақ гетеродиндік әдісі және тар спектрлік сызық енін дәл өлшеу спектрді талдау арқылы жүзеге асырылады. Оптикалық домен спектрі гетеродинді оптикалық технологиямен басқаруға болатын орташа жиіліктік аймаққа көшіріледі. Электрлік домендік спектр анализаторының ажыратымдылығы килогерц немесе тіпті герц деңгейіне оңай жетеді. Жоғары жиілікті спектр анализаторы үшін ең жоғары ажыратымдылық 0,1 мГц-ге жетті, сондықтан оны шешу оңай. Тік спектрлік анализ арқылы шешілмейтін мәселе болып табылатын тар сызықты лазерлік спектроскопияны өлшеу және талдау спектрлік анализдің дәлдігін едәуір жақсартады.
Тар сызықты лазерлердің қосымшалары:
1. Мұнай құбырына арналған оптикалық талшық сенсоры;
2. Акустикалық датчиктер мен гидрофондар;
3. Лидар, қашықтықтан және зондтау;
4. Когерентті оптикалық байланыс;
5. Лазерлік спектроскопия және атмосфералық абсорбцияны өлшеу;
6. Лазерлік тұқым көзі.