Κβαντική επικοινωνία: λέιζερ στενού πλάτους γραμμής

Κβαντική επικοινωνία:λέιζερ στενού πλάτους γραμμής

Λέιζερ στενού πλάτους γραμμήςείναι ένα είδος λέιζερ με ειδικές οπτικές ιδιότητες, το οποίο χαρακτηρίζεται από την ικανότητα να παράγει μια δέσμη λέιζερ με πολύ μικρό οπτικό πλάτος γραμμής (δηλαδή, στενό φάσμα). Το πλάτος γραμμής ενός λέιζερ στενού πλάτους γραμμής αναφέρεται στο πλάτος του φάσματος του, που συνήθως εκφράζεται σε εύρος ζώνης εντός μιας μονάδας συχνότητας, και αυτό το πλάτος είναι επίσης γνωστό ως «πλάτος φασματικής γραμμής» ή απλώς «πλάτος γραμμής». Τα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής έχουν στενό πλάτος γραμμής, συνήθως μεταξύ μερικών εκατοντάδων kilohertz (kHz) και μερικών megahertz (MHz), το οποίο είναι πολύ μικρότερο από το φασματικό πλάτος γραμμής των συμβατικών λέιζερ.

Ταξινόμηση κατά δομή κοιλότητας:

1. Τα λέιζερ γραμμικών οπτικών ινών διακρίνονται σε κατανεμημένο τύπο ανάκλασης Bragg (λέιζερ DBR) και κατανεμημένο τύπο ανάδρασης (Λέιζερ DFB) δύο δομές. Το λέιζερ εξόδου και των δύο λέιζερ είναι εξαιρετικά συνεκτικό φως με στενό πλάτος γραμμής και χαμηλό θόρυβο. Το λέιζερ οπτικών ινών DFB μπορεί να επιτύχει τόσο ανάδραση λέιζερ όσο καιλέιζερεπιλογή λειτουργίας, έτσι ώστε η σταθερότητα συχνότητας λέιζερ εξόδου να είναι καλή και είναι ευκολότερο να επιτευχθεί σταθερή έξοδος μονής διαμήκους λειτουργίας.

2. Τα λέιζερ οπτικών ινών με κοιλότητα δακτυλίου παράγουν λέιζερ στενού πλάτους εισάγοντας φίλτρα στενής ζώνης όπως κοιλότητες παρεμβολής Fabry-Perot (FP), πλέγμα ινών ή κοιλότητες δακτυλίου sagnac στην κοιλότητα. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου μήκους της κοιλότητας, το διάστημα διαμήκους τρόπου λειτουργίας είναι μικρό και είναι εύκολο να μεταπηδήσει ο τρόπος λειτουργίας υπό την επίδραση του περιβάλλοντος, ενώ η σταθερότητα είναι κακή.

Εφαρμογή προϊόντος:

1. Οπτικός αισθητήρας Το λέιζερ στενού πλάτους ως ιδανική πηγή φωτός για αισθητήρες οπτικών ινών, σε συνδυασμό με αισθητήρες οπτικών ινών, μπορεί να επιτύχει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας και ευαισθησίας. Για παράδειγμα, σε αισθητήρες οπτικών ινών πίεσης ή θερμοκρασίας, η σταθερότητα του λέιζερ στενού πλάτους γραμμής βοηθά στη διασφάλιση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων μέτρησης.

2. Φασματική μέτρηση υψηλής ανάλυσης Τα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής έχουν πολύ στενά πλάτη φασματικών γραμμών, καθιστώντας τα ιδανικές πηγές για φασματόμετρα υψηλής ανάλυσης. Επιλέγοντας το σωστό μήκος κύματος και πλάτος γραμμής, τα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ακριβή φασματική ανάλυση και φασματική μέτρηση. Για παράδειγμα, σε αισθητήρες αερίων και στην παρακολούθηση του περιβάλλοντος, τα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη ακριβών μετρήσεων οπτικής απορρόφησης, οπτικής εκπομπής και μοριακών φασμάτων στην ατμόσφαιρα.

3. Τα λέιζερ οπτικών ινών στενού πλάτους γραμμής μονής συχνότητας Lidar έχουν επίσης πολύ σημαντικές εφαρμογές σε συστήματα μέτρησης liDAR ή λέιζερ. Χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ οπτικών ινών στενού πλάτους γραμμής μονής συχνότητας ως πηγή φωτός ανίχνευσης, σε συνδυασμό με ανίχνευση οπτικής συνοχής, μπορεί να κατασκευαστεί ένα liDAR ή αποστασιόμετρο μεγάλων αποστάσεων (εκατοντάδες χιλιόμετρα). Αυτή η αρχή λειτουργίας έχει την ίδια αρχή λειτουργίας με την τεχνολογία OFDR στις οπτικές ίνες, επομένως όχι μόνο έχει πολύ υψηλή χωρική ανάλυση, αλλά μπορεί επίσης να αυξήσει την απόσταση μέτρησης. Σε αυτό το σύστημα, το πλάτος της φασματικής γραμμής λέιζερ ή το μήκος συνοχής καθορίζει το εύρος μέτρησης της απόστασης και την ακρίβεια μέτρησης, επομένως όσο καλύτερη είναι η συνοχή της πηγής φωτός, τόσο υψηλότερη είναι η απόδοση ολόκληρου του συστήματος.