La ruta técnica principal deláseres sintonizables de ancho de línea estrecho
Las principales rutas técnicas de sintonizaciónláseres de ancho de línea estrechocon cavidades externas de semiconductores
Los láseres sintonizables de ancho de línea estrecho son la base de numerosas aplicaciones en campos como la física atómica, la espectroscopia, la información cuántica, la comunicación coherente, la teledetección y la medición de precisión. En estos campos, los láseres más sencillos, económicos, de menor ancho de línea y con un rango de sintonización más amplio seguirán impulsando nuevas aplicaciones de esta tecnología.
En los últimos 50 años, la historia de lafuente de luz sintonizableEl desarrollo de la tecnología láser ha reflejado en gran medida la evolución de esta tecnología. Los láseres de colorante iniciales han sido reemplazados por láseres de diodo de cavidad externa (ECDL), mientras que los sistemas de alta potencia están dominados por láseres de estado sólido sintonizables (como los láseres de titanio-zafiro) o láseres Nd:YAG de frecuencia variable que utilizan osciladores paramétricos ópticos (OPO). Los láseres de diodo sin cavidades externas estables han llenado el segmento de mercado de bajo costo y bajo rendimiento con láseres DFB y diodos DBR comerciales, con anchos de línea tan estrechos como 500 kHz. Recientemente, los láseres de fibra y los láseres de fibra de frecuencia variable han comenzado a reemplazar muchos sistemas de estado sólido con diferentes diseños, ofreciendo mayor potencia y mayor capacidad de sintonización, o anchos de línea más estrechos. Hoy en día, la aparición de peines de frecuencia permite obtener láseres con frecuencia estabilizada en cualquier longitud de onda, manteniendo una excelente estabilidad y precisión. Sin embargo, a pesar de esto, la cavidad externaláser semiconductorAún conserva su estatus como fuente de luz de uso común en muchos laboratorios debido a su simplicidad, multifuncionalidad, rendimiento respetable y costo muy bajo.
En la actualidad, los láseres sintonizables de ancho de línea estrecho con semiconductores de cavidad externa se han aplicado ampliamente en:
Refrigeración y captura láser
Condensación de Bose-Einstein
Óptica cuántica: Luz comprimida
Luz electromagnética transparente y lenta
Estándares de tiempo y frecuencia
Espectroscopia láser
Los láseres sintonizables de ancho de línea estrecho suelen estar compuestos por un controlador, un diodo láser y un módulo de selección de frecuencia. Por ejemplo, rejillas utilizadas para la selección y sintonización de la frecuencia del láser, o filtros basados en la estructura de ojo de gato, etc. Las características importantes de los láseres sintonizables de ancho de línea estrecho con semiconductores de cavidad externa incluyen un ancho de línea láser estrecho, una baja deriva de frecuencia y un amplio rango de sintonización, etc. Estas características excepcionales dependen de un circuito de control láser extremadamente excelente, la estabilidad mecánica general del láser y el principio de selección de frecuencia. Para lograr una mayor estabilidad de frecuencia del láser, se pueden agregar diferentes tipos de módulos de bloqueo de frecuencia láser. Por ejemplo, al utilizar la tecnología de estabilización de frecuencia PDH para bloquear la longitud de onda del láser en la cavidad óptica superestable, el ancho de línea del láser se puede reducir a 1 Hz, y la estabilidad de frecuencia puede alcanzar < 3 × 10⁻¹⁵ a 1 s.
Fecha de publicación: 11 de junio de 2025