Komunikasi kuantum: laser lebar garis sempit

Komunikasi kuantum:laser lebar garis sempit

Laser lebar garis sempitialah sejenis laser dengan sifat optik khas, yang dicirikan oleh keupayaan untuk menghasilkan pancaran laser dengan lebar garis optik yang sangat kecil (iaitu, spektrum sempit). Lebar garis laser lebar garis sempit merujuk kepada lebar spektrumnya, biasanya dinyatakan dalam lebar jalur dalam frekuensi unit, dan lebar ini juga dikenali sebagai "lebar garis spektrum" atau ringkasnya "lebar garis". Laser lebar garis sempit mempunyai lebar garis sempit, biasanya antara beberapa ratus kilohertz (kHz) dan beberapa megahertz (MHz), yang jauh lebih kecil daripada lebar garis spektrum laser konvensional.

Pengelasan mengikut struktur rongga:

1. Laser gentian rongga linear dibahagikan kepada jenis pantulan Bragg teragih (Laser DBR) dan jenis maklum balas teragih (Laser DFB) dua struktur. Laser output kedua-dua laser adalah cahaya yang sangat koheren dengan lebar garis yang sempit dan hingar yang rendah. Laser gentian DFB boleh mencapai kedua-dua maklum balas laser danlaserpemilihan mod, jadi kestabilan frekuensi laser output adalah baik, dan lebih mudah untuk mendapatkan output mod membujur tunggal yang stabil.

2. Laser gentian rongga cincin mengeluarkan laser lebar sempit dengan memperkenalkan penapis jalur sempit seperti rongga gangguan Fabry-Perot (FP), parutan gentian atau rongga cincin sagnac ke dalam rongga. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh panjang rongga yang panjang, selang mod membujur adalah kecil, dan mudah untuk melompat mod di bawah pengaruh persekitaran, dan kestabilannya adalah lemah.

Aplikasi Produk:

1. Sensor optik Laser lebar sempit sebagai sumber cahaya yang ideal untuk sensor gentian optik, dengan menggabungkannya dengan sensor gentian optik, dapat mencapai pengukuran berketepatan tinggi dan sensitiviti tinggi. Contohnya, dalam sensor gentian optik tekanan atau suhu, kestabilan laser lebar garis sempit membantu memastikan ketepatan keputusan pengukuran.

2. Pengukuran spektrum resolusi tinggi Laser lebar garis sempit mempunyai lebar garis spektrum yang sangat sempit, menjadikannya sumber ideal untuk spektrometer resolusi tinggi. Dengan memilih panjang gelombang dan lebar garis yang betul, laser lebar garis sempit boleh digunakan untuk analisis spektrum dan pengukuran spektrum yang tepat. Contohnya, dalam sensor gas dan pemantauan alam sekitar, laser lebar garis sempit boleh digunakan untuk mencapai pengukuran penyerapan optik, pancaran optik dan spektrum molekul di atmosfera yang tepat.

3. Laser gentian lebar garis sempit frekuensi tunggal Lidar juga mempunyai aplikasi yang sangat penting dalam sistem liDAR atau julat laser. Menggunakan laser gentian lebar garis sempit frekuensi tunggal sebagai sumber cahaya pengesanan, digabungkan dengan pengesanan koheren optik, ia boleh membina liDAR atau pencari jarak jauh (beratus-ratus kilometer). Prinsip ini mempunyai prinsip kerja yang sama seperti teknologi OFDR dalam gentian optik, jadi ia bukan sahaja mempunyai resolusi ruang yang sangat tinggi, tetapi juga boleh meningkatkan jarak pengukuran. Dalam sistem ini, lebar garis spektrum laser atau panjang koheren menentukan julat pengukuran jarak dan ketepatan pengukuran, jadi semakin baik koheren sumber cahaya, semakin tinggi prestasi keseluruhan sistem.