Embora tanto o espectro quanto o espectro de frequência sejam espectro eletromagnético, devido à diferença de frequência, os métodos de análise e os instrumentos de teste do espectro e do espectro de frequência são muito diferentes. Alguns problemas são difíceis de resolver no domínio óptico, mas é mais fácil resolvê-los através da conversão de frequência para o domínio elétrico. Por exemplo, espectrômetros que usam grades de difração de varredura como filtros seletivos de frequência são atualmente os mais amplamente utilizados em espectrômetros comerciais. Eles têm uma ampla faixa de varredura de comprimento de onda (1 µm) e uma grande faixa dinâmica (acima de 60 dB), mas a resolução de comprimento de onda é limitada apenas a uma dúzia. Um picômetro (> 1 GHz) ou algo assim. É impossível usar tal instrumento para medir diretamente o espectro do laser com uma largura de linha da ordem de megahertz. Atualmente, a largura de linha dos lasers semicondutores DFB e DBR é da ordem de 10 MHz e, após o uso da tecnologia de cavidade externa para estreitar bastante a largura de linha espectral, a largura de linha dos lasers de fibra já pode ser menor que a ordem de kilohertz. Para melhorar ainda mais a largura de banda de resolução do espectrômetro, é muito difícil obter espectroscopia de laser de largura de linha extremamente estreita. No entanto, este problema pode ser facilmente resolvido pelo heteródino óptico. Atualmente, as empresas Agilent e R&S têm analisadores de espectro com largura de banda de resolução de 10 Hz. O analisador de espectro em tempo real também pode aumentar a resolução para 0,1 MHz. Em teoria, o uso da tecnologia óptica heteródina pode resolver o problema de medição e análise de espectroscopia de laser de largura de linha milihertz. Revise o histórico de desenvolvimento da tecnologia de análise de espectro heteródino óptico, seja o método heteródino óptico de feixe duplo de lasers DFB ou o método heteródino branco com atraso de lasers sintonizáveis únicos, a medição precisa da largura de linha espectral estreita é alcançada através da análise de espectro . Usando a tecnologia heteródino óptico para mover o espectro do domínio óptico para o domínio elétrico de frequência intermediária fácil de manusear, a resolução do espectrômetro de domínio elétrico pode facilmente atingir a ordem de kilohertz ou mesmo hertz. Para analisadores de espectro de alta frequência, a resolução mais alta atingiu 0,1 mHz. Portanto, é fácil resolver o problema de medição e análise de espectroscopia de laser de largura de linha estreita, que é um problema que não pode ser resolvido por análise de espectroscopia direta. Melhora bastante a precisão da análise espectral. Aplicações de lasers de largura de linha estreita: 1. Sensor de fibra óptica do oleoduto 2. Sensores acústicos, hidrofones 3. Lidar, alcance, sensoriamento remoto 4. Comunicação óptica coerente 5. Espectroscopia a laser, medição de absorção atmosférica 6. Fonte de sementes a laser
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