Квантова комуникация: лазери с тясна ширина на линията

Квантова комуникация:лазери с тясна ширина на линията

Лазер с тясна ширина на линиятае вид лазер със специални оптични свойства, който се характеризира със способността да произвежда лазерен лъч с много малка оптична ширина на линията (т.е. тесен спектър). Ширината на линията на лазер с тясна ширина на линията се отнася до ширината на неговия спектър, обикновено изразена в честотната лента в рамките на единица честота, и тази ширина е известна още като „спектрална ширина на линията“ или просто „ширина на линията“. Лазерите с тясна ширина на линията имат тясна ширина на линията, обикновено между няколкостотин килохерца (kHz) и няколко мегахерца (MHz), което е много по-малко от спектралната ширина на линията на конвенционалните лазери.

Класификация по структура на кухината:

1. Линейните резонаторни оптични лазери се разделят на лазери с разпределено отражение на Браг (DBR лазер) и лазери с разпределена обратна връзка (DFB лазер) две структури. Изходният лазер и на двата лазера е силно кохерентна светлина с тясна ширина на линията и нисък шум. DFB влакнестият лазер може да постигне както лазерна обратна връзка, така илазеризбор на режим, така че стабилността на честотата на изходния лазер е добра и е по-лесно да се получи стабилен изход с единичен надлъжен режим.

2. Влакнестите лазери с пръстеновидна резонаторна структура генерират тяснолентови лазери чрез въвеждане на теснолентови филтри, като например интерферентни резонатори на Фабри-Перо (FP), влакнести решетки или пръстеновидни резонатори на Саняк в резонатора. Поради голямата дължина на резонатора обаче, надлъжният интервал на модовете е малък и е лесно да се променят модовете под влияние на околната среда, което води до лоша стабилност.

Приложение на продукта:

1. Оптичен сензор. Лазерът с тясна ширина на линията, като идеален източник на светлина за оптични сензори, чрез комбиниране с оптични сензори, може да постигне високопрецизни и чувствителни измервания. Например, при сензори за налягане или температура, стабилността на лазера с тясна ширина на линията помага да се гарантира точността на резултатите от измерването.

2. Спектрално измерване с висока резолюция Лазерите с тясна ширина на линията имат много тясна спектрална ширина на линията, което ги прави идеални източници за спектрометри с висока резолюция. Чрез избор на правилната дължина на вълната и ширина на линията, лазерите с тясна ширина на линията могат да се използват за точен спектрален анализ и спектрално измерване. Например, в газови сензори и мониторинг на околната среда, лазерите с тясна ширина на линията могат да се използват за постигане на точни измервания на оптичната абсорбция, оптичната емисия и молекулярните спектри в атмосферата.

3. Лидарните едночестотни тяснолинейни оптични лазери също имат много важни приложения в liDAR или лазерни системи за определяне на разстоянието. Използвайки едночестотен тяснолинейни оптичен лазер като източник на светлина за откриване, комбиниран с оптично кохерентно откриване, той може да изгради liDAR или далекомер на дълги разстояния (стотици километри). Този принцип на работа е същият като OFDR технологията в оптичните влакна, така че не само има много висока пространствена разделителна способност, но и може да увеличи разстоянието на измерване. В тази система ширината на спектралната линия на лазера или дължината на кохерентността определя обхвата на измерване на разстоянието и точността на измерване, така че колкото по-добра е кохерентността на източника на светлина, толкова по-висока е производителността на цялата система.