Foi proposto um sistema de medição de largura de linha de laser baseado em um interferômetro de Michelson não balanceado com acoplador 3×3 e demodulação do sinal de fase. O algoritmo de multiplicação cruzada diferencial baseado na demodulação do sinal de fase pode processar os sinais adquiridos em tempo real e em alta velocidade, fornecendo rapidamente informações sobre o ruído de frequência e o valor da largura de linha do laser a ser medido. A estrutura óptica do sistema é simples, não requer controle ativo, e os resultados das medições apresentam alta repetibilidade. Considerando a importante questão de se o sinal amostrado contém simultaneamente os valores máximos e mínimos do sinal original, foi discutido em detalhes, tanto em simulação quanto em experimento, o efeito da janela de amostragem de 0,5, 0,4, 0,1, 0,05 e 0,01 segundos sobre a densidade espectral de potência do ruído de frequência do laser testado. Tanto simulação quanto experimento mostraram que a utilização de sinais amostrados com janelas de 0,1, 0,05 e 0,01 segundos que não contêm simultaneamente os valores máximos e mínimos do sinal original resulta em uma amplitude excessivamente alta da densidade espectral de potência do ruído de frequência do laser. Foi usada a técnica da linha de divisão β para validar a medição da largura de linha em lasers comerciais da faixa de 1,5 μm e em lasers de faixa de 2 μm feitos em laboratório, e os resultados mostraram que o valor da largura de linha do laser comercial de 1,5 μm, usando sinais amostrados que contêm simultaneamente os valores máximos e mínimos do sinal original, é de 5 kHz para um tempo de medição de 2 ms, e essa conclusão pode ser estendida para toda a faixa espectral.

laser de linha estreita monofrequência; medição de largura de linha; ruído de frequência; demodulação de sinal de fase