У меня есть 2 месяца, чтобы сделать проект по характеристике параметра лазера. У нас есть стандартное оптическое лабораторное оборудование (лазеры DFB, осциллографы, генератор случайных чисел и т. д.). Мне сказали выбрать параметр лазера для экспериментальной характеристики, но после нескольких часов чтения исследовательских работ кажется, что все они требуют гораздо больше времени для понимания и экспериментальной проверки. Есть идеи, какой параметр относительно просто охарактеризовать экспериментально с моим коротким временным окном?
Одним из самых простых измерений, которое вы можете сделать, является характеристика пространственной моды, исходящей от лазера. Это можно сделать с помощью простого фотодиода и сканирующей щели (оптического прерывателя или бритвенного лезвия, закрепленного на подвижном столике). Я написал краткую заметку о проведении такого измерения здесь . Это не самое интересное измерение, если вы не собираетесь его ни к чему применять.
У вас есть изогнутые зеркала? У вас есть фазовый модулятор ? Если да, то почему бы вам не попробовать измерить частотный шум лазера или охарактеризовать его модальное содержание. Для этого нужно сделать полость Фабри-Перо с изогнутыми зеркалами. Обязательно установите их на фиксированную прокладку с прочными толстыми креплениями для зеркал, чтобы вас не убили механические вибрации.
Измерить модальное содержание относительно легко. Просто перемещайте частоту лазера вперед и назад по пикам пропускания резонатора с помощью функционального генератора. Относительная высота этих пиков относительно пика 00 на FSR говорит вам об относительном модальном содержании между лазером и вашей полостью. Для этого измерения вам не нужен фазовый модулятор.
Измерение частотного шума немного сложнее. Это требует использования простого сервопривода (например, PID) для обратной связи сигнала Паунда-Древера-Холла с частотой лазера и записи сигнала обратной связи с помощью какого-либо анализатора спектра или АЦП. Вы также можете сделать это с блокировкой наклона, если у вас нет фазового модулятора, но это, вероятно, выходит за рамки двухмесячного проекта.
Я бы порекомендовал начать с измерений размера луча, которые я описал в начале, с целью перейти ко второму измерению. Играть с оптическим резонатором весело. Поставьте камеру на выходе, и вы будете поражены совпадением математических расчетов, которые вы записываете на бумаге, с фигурами, которые вы видите на своей камере. Веселиться!
Вы можете попробовать измерить временную когерентность лазера. (Это пришло на ум, потому что это тесно связано с докторской работой, которую я бы сделал, если бы не ушел с ABD :-( ).
По сути, вы разделяете луч, например, с помощью делителя 50 на 50, и тем или иным образом рекомбинируете, чтобы получить интерференционную картину. Затем с помощью «оптического тромбона» (смысл должен быть понятен :-)) изменить длину пути одной ноги и наблюдать за деградацией интерференции пик-впадина. Я бы рекомендовал создать аналитическую оценку длины когерентности, чтобы вы не строили систему с разницей длины пути, ограниченной 1% от ожидаемой длины когерентности.
Является ли это достаточно сложным, чтобы оценить усилия за 2 месяца, не очевидно.
Температурная чувствительность, расходимость луча, спектральная чистота, мощность, форма луча, профиль луча.
Карл Виттофт
Карл Виттофт
Эмилио Писанти