Interferometria a retro iniezione FM: analisi di fondi di rumore di sorgenti LASER differenti

This thesis project aims to examine the use of a back-injection interferometer with FM readout, driven by different LASERs with different power and linewidth. The first part of the thesis consists of an introduction to the theory of interferometry, followed by a review of self-mixing back-injection interferometry, and concluding with an explanation of the use of the Mach-Zehnder as a readout instrument for FM signals. Subsequently, the focus will be on the system used for the measurements, going in depth into the characteristics of each element, both optical and electronic. A new feedback circuit has been created, in order to better fix the Mach-Zehnder's working point and guarantee a constant transfer over time. The characteristics of the FM signals from different LASERs sources will be analysed, with a particular focus on noise and its dependence on physical parameters, such as the reflection coefficient C and the linewidth of the LASERs. The obtained results will then be compared with each other and with those of previous studies, using more powerful LASERs.

Questo progetto di tesi si propone di esaminare l'utilizzo di un interferometro a retro iniezione con lettura FM, pilotato da diversi LASER con diversa potenza e larghezza di riga. La prima parte della tesi è costituita da un'introduzione sulla teoria dell'interferometria, seguita da una revisione dell'interferometria a retroiniezione self-mixing, per concludersi con una spiegazione sull'utilizzo del Mach-Zehnder come strumento di lettura per segnali FM. Successivamente ci si concentrerà sul sistema utilizzato per le misure, approfondendo le caratteristiche di ogni elemento, sia ottico che elettronico. Un nuovo circuito di retroazione è stato realizzato, per fissare meglio il punto di lavoro del Mach-Zehnder e garantire un trasferimento costante nel tempo. Saranno analizzate le caratteristiche del segnale FM di diverse sorgenti LASER, con un focus in particolare sul rumore e sulla sua dipendenza da parametri fisici, come il coefficiente di riflessione C e la larghezza di riga dei LASER impiegati. I risultati ottenuti verranno quindi confontati fra di loro e con quelli di studi precedenti, che utilizzavano LASER più potenti.