Kvantekommunikasjon: smale linjebreddelasere

Kvantekommunikasjon:smale linjebreddelasere

Smal linjebreddelaserer en type laser med spesielle optiske egenskaper, som kjennetegnes av evnen til å produsere en laserstråle med en svært liten optisk linjebredde (det vil si smalt spektrum). Linjebredden til en smal linjebreddelaser refererer til bredden på spekteret, vanligvis uttrykt i båndbredden innenfor en enhetsfrekvens, og denne bredden er også kjent som "spektral linjebredde" eller bare "linjebredde". Smallinjebreddelasere har en smal linjebredde, vanligvis mellom noen få hundre kilohertz (kHz) og noen få megahertz (MHz), som er mye mindre enn den spektrale linjebredden til konvensjonelle lasere.

Klassifisering etter hulromsstruktur:

1. Lineære kavitetsfiberlasere er delt inn i distribuert Bragg-refleksjonstype (DBR-laser) og distribuert tilbakekoblingstype (DFB-laser) to strukturer. Utgangslaseren fra begge laserne er svært koherent lys med smal linjebredde og lav støy. DFB-fiberlaseren kan oppnå både laserfeedback oglasermodusvalg, slik at utgangslaserfrekvensstabiliteten er god, og det er enklere å oppnå stabil enkelt longitudinell modusutgang.

2. Ringhulromsfiberlasere sender ut smalbreddelasere ved å introdusere smalbåndsfiltre som Fabry-Perot (FP) interferenskaviteter, fibergitter eller sagnac-ringkaviteter i kaviteten. På grunn av den lange kavitetslengden er imidlertid det longitudinale modusintervallet lite, og det er lett å hoppe over modus under påvirkning av miljøet, og stabiliteten er dårlig.

Produktapplikasjon:

1. Optisk sensor Smalbreddelaser som en ideell lyskilde for optiske fibersensorer, kan ved å kombinere med optiske fibersensorer oppnå høy presisjon og høy følsomhetsmålinger. For eksempel, i trykk- eller temperaturfiberoptiske sensorer, bidrar stabiliteten til den smale linjebreddelaseren til å sikre nøyaktigheten av måleresultatene.

2. Spektralmåling med høy oppløsning Smallinjebreddelasere har svært smale spektrallinjebredder, noe som gjør dem ideelle kilder for høyoppløselige spektrometre. Ved å velge riktig bølgelengde og linjebredde kan smallinjebreddelasere brukes til nøyaktig spektralanalyse og spektralmåling. For eksempel, i gassensorer og miljøovervåking, kan smallinjebreddelasere brukes til å oppnå nøyaktige målinger av optisk absorpsjon, optisk emisjon og molekylære spektre i atmosfæren.

3. Lidar-fiberlasere med smal linjebredde og én frekvens har også svært viktige bruksområder i liDAR- eller laseravstandsmålingssystemer. Ved å bruke en fiberlaser med smal linjebredde og én frekvens som deteksjonslyskilde, kombinert med optisk koherensdeteksjon, kan man bygge en liDAR eller avstandsmåler over lange avstander (hundrevis av kilometer). Dette prinsippet har samme arbeidsprinsipp som OFDR-teknologi i optisk fiber, så den har ikke bare svært høy romlig oppløsning, men kan også øke måleavstanden. I dette systemet bestemmer laserens spektrallinjebredde eller koherenslengde avstandsmåleområdet og målenøyaktigheten, så jo bedre koherensen til lyskilden er, desto høyere er ytelsen til hele systemet.