レーザーダイオードの狭線幅の測定

スペクトルとスペク​​トルはどちらも電磁スペクトルですが、周波数の違いにより、スペクトルとスペク​​トルの解析方法や試験装置は大きく異なります。いくつかの問題は光学領域では解決が困難ですが、電気領域への周波数変換によって解決する方が簡単です。
例えば、周波数選択性フィルターとして走査型回折格子を使用する分光計は、現在、市販の分光計で最も広く使用されています。その波長スキャン範囲は広く（1ミクロン）、ダイナミックレンジは広い（60 dB以上）。ただし、波長分解能は約12ピコメートル（> 1 GHz）に制限されています。このような分光計を使用して、メガヘルツの線幅でレーザースペクトルを直接測定することは不可能です。現在、DFBとDBRは不可能です。半導体レーザーの線幅は10MHzのオーダーであり、ファイバーレーザーの線幅は、外部キャビティ技術を使用することにより、キロヘルツのオーダーよりも低くすることができます。分光計の分解能帯域幅をさらに改善し、非常に狭い線幅のレーザーのスペクトル分析を実現することは非常に困難です。ただし、この問題は光ヘテロダインによって簡単に解決できます。
現在、AgilentとR＆Sの両方の企業が、分解能帯域幅が10Hzの分光器を持っています。リアルタイム分光器は、分解能を0.1MHzに向上させることもできます。理論的には、光ヘテロダイン技術を使用して、ミリヘルツ線幅レーザースペクトルの測定と分析の問題を解決できます。 DFBレーザー用のダブルビーム光ヘテロダイン法であろうとシングルビーム光ヘテロダイン法であろうと、光ヘテロダイン分光分析技術の開発の歴史をレビューします。調整されたレーザーの時間遅延ホワイトヘテロダイン法と狭いスペクトル線幅の正確な測定はすべて、スペクトル分析によって実現されます。光ドメインのスペクトルは、光ヘテロダイン技術によって扱いやすい中周波数領域に移動します。電気ドメインスペクトラムアナライザの分解能は、キロヘルツまたはヘルツのオーダーに簡単に達する可能性があります。高周波スペクトラムアナライザの場合、最高分解能は0.1 mHzに達しているため、簡単に解決できます。直接スペクトル分析では解決できない問題である狭線幅レーザー分光法の測定と分析により、スペクトル分析の精度が大幅に向上します。
狭線幅レーザーの用途：
1.石油パイプライン用光ファイバーセンサー;
2.音響センサーとハイドロフォン;
3.ライダー、測距およびリモートセンシング;
4.コヒーレント光通信;
5.レーザー分光法と大気吸収測定;
6.レーザーシードソース。