Caracterização de laser de diodo para espectroscopia de alta resolução
Fernando Catalani
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP C28c
Campinas, SP : [s.n.], 1997.
69f. : il.
Orientador: Daniel Pereira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"
Resumo: Nas últimas décadas os lasers de diodo têm se tornado os mais importantes em termos econômicos. É crescente a sua aplicação em diversas áreas da física e da tecnologia, decorrente do seu baixo custo, confiabilidade, durabilidade e facilidade de integração em circuitos optoeletrônicos. Com o...
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Resumo: Nas últimas décadas os lasers de diodo têm se tornado os mais importantes em termos econômicos. É crescente a sua aplicação em diversas áreas da física e da tecnologia, decorrente do seu baixo custo, confiabilidade, durabilidade e facilidade de integração em circuitos optoeletrônicos. Com o desenvolvimento de novas técnicas de estreitamento de linha e ampla faixa de sintonização, estes lasers vêm substituindo outros lasers mais caros, como os lasers de corante, em áreas da física como espectroscopia de alta resolução, resfriamento e aprisionamento de átomos e etc. Diversos átomos de interesse metrológico têm transições na região de freqüência coberta pelos lasers de diodo, como por exemplo, o Rubídio e o Césio.
Fazendo parte desta tendência mundial, caracterizamos um laser de diodo comercial Sharp em uma cavidade que permite a operação entre temperaturas da ordem de 240 K à temperatura ambiente. A região de freqüência deste laser é centrada em torno de 780 nm, com potência da ordem de 30 mW e corrente de operação de cerca de 75 mA. Realizamos, em primeiro lugar, a caracterização deste sistema em potência e corrente de limiar. Em seguida a caracterização em comprimento de onda, utilizando um l-meter. Medimos a dependência do comprimento de onda do laser em termos da corrente e temperatura e as taxas de variação de l com I e T. Medimos, também, a sua largura de linha (em torno de 50 MHz). Realizamos espectros da molécula de iodo com esse sistema laser, para tanto tivemos de construir um forno de manta de quartzo, afim de aquecermos a célula de iodo e obtermos medidas de melhor razão sinal-ruído.
Em seguida, acoplamos este sistema à uma grade de difração, constituindo assim um laser em cavidade externa em configuração Littrow. Caracterizamos, então a largura de linha do laser em cavidade externa, observando a redução desta devida à realimentação óptica. Medimos uma largura de linha de aproximadamente 12 MHz, contudo devemos estar limitados pela finesse do Fabry-Perot, na realidade, valores em torno de 1 MHz devem ser mais realistas. Realizamos, novamente, espectros do iodo com o laser em cavidade externa na mesma região dos espectros anteriores, verificando a melhor qualidade espectral do laser com cavidade estendida Ver menos
Fazendo parte desta tendência mundial, caracterizamos um laser de diodo comercial Sharp em uma cavidade que permite a operação entre temperaturas da ordem de 240 K à temperatura ambiente. A região de freqüência deste laser é centrada em torno de 780 nm, com potência da ordem de 30 mW e corrente de operação de cerca de 75 mA. Realizamos, em primeiro lugar, a caracterização deste sistema em potência e corrente de limiar. Em seguida a caracterização em comprimento de onda, utilizando um l-meter. Medimos a dependência do comprimento de onda do laser em termos da corrente e temperatura e as taxas de variação de l com I e T. Medimos, também, a sua largura de linha (em torno de 50 MHz). Realizamos espectros da molécula de iodo com esse sistema laser, para tanto tivemos de construir um forno de manta de quartzo, afim de aquecermos a célula de iodo e obtermos medidas de melhor razão sinal-ruído.
Em seguida, acoplamos este sistema à uma grade de difração, constituindo assim um laser em cavidade externa em configuração Littrow. Caracterizamos, então a largura de linha do laser em cavidade externa, observando a redução desta devida à realimentação óptica. Medimos uma largura de linha de aproximadamente 12 MHz, contudo devemos estar limitados pela finesse do Fabry-Perot, na realidade, valores em torno de 1 MHz devem ser mais realistas. Realizamos, novamente, espectros do iodo com o laser em cavidade externa na mesma região dos espectros anteriores, verificando a melhor qualidade espectral do laser com cavidade estendida Ver menos
Abstract: In the last decade the diode lasers became the most important in economics. The use of diode lasers in Physics and Technology has expanded rapidly. This has occurred because their low cost, reliability , durability and possibility of integrating with electronic components to form...
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Abstract: In the last decade the diode lasers became the most important in economics. The use of diode lasers in Physics and Technology has expanded rapidly. This has occurred because their low cost, reliability , durability and possibility of integrating with electronic components to form integrated optoeletronic circuits. The development of novel techniques to control and narrow their spectral outputs and large wavelength coverage make diode lasers an alternative to other lasers more expensive in many experiments of atomic physics as high resolution spectroscopy, cooling and trapping atoms. Many atoms of metrological interest have transitions in the frequency region covered by diode lasers as rubidium and cesium.
We characterize one diode laser Sharp LT 024 in a cavity allowing an operation in temperatures between 240 K to room temperature. This laser operate in 780 nm region, 30 mW of power and operating current 75 mA. First we did the characterization in power and threshold current. Following the characterization in wavelength, using a l-meter. We measured the tuning range in function of temperature and current and their line width (50 MHz) .We present some spectra of molecular iodine and to this purpose we made a oven to heat the iodine cell to get better signal noise ratio measures.
To narrow the laser output we put the laser in an external cavity using a grating in Littrow configuration. Then, we measured the laser in external cavity line width and obtained the spectral narrowing by optical feedback. Again we present some spectra of iodine with the laser in external cavity in the same region of the first Ver menos
We characterize one diode laser Sharp LT 024 in a cavity allowing an operation in temperatures between 240 K to room temperature. This laser operate in 780 nm region, 30 mW of power and operating current 75 mA. First we did the characterization in power and threshold current. Following the characterization in wavelength, using a l-meter. We measured the tuning range in function of temperature and current and their line width (50 MHz) .We present some spectra of molecular iodine and to this purpose we made a oven to heat the iodine cell to get better signal noise ratio measures.
To narrow the laser output we put the laser in an external cavity using a grating in Littrow configuration. Then, we measured the laser in external cavity line width and obtained the spectral narrowing by optical feedback. Again we present some spectra of iodine with the laser in external cavity in the same region of the first Ver menos
Caracterização de laser de diodo para espectroscopia de alta resolução
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