Квантовая связь:лазеры с узкой шириной линии
Узкополосный лазер— это разновидность лазера с особыми оптическими свойствами, характеризующаяся способностью генерировать лазерный луч с очень малой оптической шириной линии (то есть узким спектром). Ширина линии узкополосного лазера — это ширина его спектра, обычно выражаемая в полосе пропускания в пределах единичной частоты, и эта ширина также известна как «ширина спектральной линии» или просто «ширина линии». Узкополосные лазеры имеют узкую ширину линии, обычно от нескольких сотен килогерц (кГц) до нескольких мегагерц (МГц), что значительно меньше ширины спектральной линии обычных лазеров.
Классификация по структуре полости:
1. Волоконные лазеры с линейным резонатором делятся на лазеры с распределенным брэгговским отражением (лазер DBR) и лазеры с распределенной обратной связью (лазерDFB-лазер) две структуры. Выходной лазер обоих лазеров генерирует высококогерентный свет с узкой линией и низким уровнем шума. Волоконный лазер с обратной связью (DFB) может обеспечить как лазерную обратную связь, так илазервыбор моды, поэтому стабильность выходной частоты лазера хорошая, и легче получить стабильный выход одиночной продольной моды.
2. Волоконные лазеры с кольцевым резонатором генерируют узкополосное излучение благодаря использованию в резонаторе узкополосных фильтров, таких как интерференционные резонаторы Фабри-Перо (ФП), волоконные решетки или кольцевые резонаторы Саньяка. Однако из-за большой длины резонатора интервал продольной моды мал, и мода легко перескакивает под воздействием окружающей среды, что приводит к низкой стабильности.
Применение продукта:
1. Оптический датчик. Узкополосный лазер, являясь идеальным источником света для оптоволоконных датчиков, в сочетании с оптоволоконными датчиками позволяет добиться высокоточных и высокочувствительных измерений. Например, в оптоволоконных датчиках давления или температуры стабильность узкополосного лазера обеспечивает точность результатов измерений.
2. Спектральные измерения высокого разрешения. Узкополосные лазеры имеют очень узкую спектральную ширину линии, что делает их идеальными источниками для спектрометров высокого разрешения. Правильный выбор длины волны и ширины линии позволяет использовать узкополосные лазеры для точного спектрального анализа и спектральных измерений. Например, в газовых датчиках и системах мониторинга окружающей среды узкополосные лазеры могут использоваться для точных измерений оптического поглощения, оптического излучения и молекулярных спектров в атмосфере.
3. Лидарные одночастотные волоконные лазеры с узкой линией излучения также находят важное применение в лидарах (лидарах) и системах лазерной локации. Используя одночастотный волоконный лазер с узкой линией излучения в качестве источника света для обнаружения, в сочетании с оптической когерентностью, можно построить лидар или дальномер с большой дальностью действия (сотни километров). Этот принцип аналогичен принципу работы технологии OFDR в оптоволокне, поэтому он не только обеспечивает очень высокое пространственное разрешение, но и позволяет увеличить дальность измерения. В этой системе ширина спектральной линии лазера, или длина когерентности, определяет диапазон и точность измерения расстояния, поэтому чем лучше когерентность источника света, тем выше производительность всей системы.
Время публикации: 14 апреля 2025 г.