單頻窄線寬光纖激光器是一種能夠產(chǎn)生單一頻率且光譜線寬極窄(通常小于100kH)的激光光源。
 

　　1.光學(xué)諧振腔：窄線寬激光器包含一個(gè)光學(xué)諧振腔，該腔由兩個(gè)反射鏡構(gòu)成，其中一個(gè)鏡片具有非常高的反射率，而另一個(gè)鏡片具有較低的反射率。這種配置使得光能在腔中來(lái)回多次反射，形成干涉增強(qiáng)。
 

　　2.工作物質(zhì)：光學(xué)諧振腔內(nèi)填充了適當(dāng)?shù)募す饨橘|(zhì)或激光材料，如半導(dǎo)體材料、氣體等。這些材料具有能級(jí)結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)吸收外部能量而實(shí)現(xiàn)激發(fā)。
 

　　3.激勵(lì)源：窄線寬激光器需要外部的激勵(lì)源來(lái)提供能量，使得工作物質(zhì)中的電子處于激發(fā)態(tài)。常見(jiàn)的激勵(lì)源包括電流注入、光泵浦等。通過(guò)激勵(lì)源的作用，工作物質(zhì)中的電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)。
 

　　4.受激輻射：當(dāng)工作物質(zhì)中的電子從高能級(jí)退回到低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放出能量，產(chǎn)生光子。這些光子在光學(xué)諧振腔中多次反射，與其他光子相互激發(fā)和干涉，形成一束相干的激光。
 

　　5.輸出耦合：光學(xué)諧振腔的一個(gè)鏡片是輸出鏡，其反射率較低。一部分激光通過(guò)輸出鏡逸出腔外，形成輸出光。為了保持腔內(nèi)的能量平衡，一部分激光也通過(guò)輸出鏡重新進(jìn)入腔內(nèi)，與之前的激光產(chǎn)生干涉。
 

　　單頻窄線寬光纖激光器的測(cè)定步驟：
 

　　1.強(qiáng)度噪聲測(cè)量：通過(guò)光電探測(cè)器將激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，接入頻譜分析儀測(cè)量其在頻域的噪聲電壓，同時(shí)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電信號(hào)的直流電壓大小，經(jīng)計(jì)算得到激光器的相對(duì)強(qiáng)度噪聲。
 

　　2.頻率噪聲測(cè)量：利用基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的光相位解調(diào)器聯(lián)合相位生成載波技術(shù)(PGC)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)激光信號(hào)經(jīng)過(guò)非平衡干涉儀時(shí)，光頻波動(dòng)引起相位變化并轉(zhuǎn)化為干涉儀輸出光場(chǎng)強(qiáng)度變化，干涉儀輸出信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)為電信號(hào)后由相位解調(diào)儀基于 PGC 方案解調(diào)，解調(diào)出的干涉相位項(xiàng)即為激光器和解調(diào)干涉系統(tǒng)的相位噪聲，結(jié)果由頻譜儀分析。
 

　　3.線寬測(cè)量：采用基于馬赫 -澤德光纖干涉儀的延時(shí)自外差法。將一束激光信號(hào)分為兩束，一路經(jīng)過(guò)光纖延遲線，另一路經(jīng)過(guò)聲光調(diào)制器移頻，兩路光在滿足拍頻條件下相干疊加，通過(guò)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換后由頻譜分析儀測(cè)量光電流譜線，從而確定激光器的線寬。