Квантовая связь: лазеры с узкой шириной линии излучения

Квантовая связь:лазеры с узкой шириной линии

Лазер с узкой шириной линииЭто тип лазера со специальными оптическими свойствами, характеризующийся 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 единицы 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, чем ширина спектральной линии обычных лазеров.

Классификация по структуре полости:

1. Волоконные лазеры с линейной полостью делятся на лазеры с распределенным брэгговским отражением (DBR-лазеры) и лазеры с распределенной обратной связью (DFB-лазер) две структуры. Выходной лазер обоих лазеров представляет собой высококогерентный свет с узкой шириной линии и низким уровнем шума. Волоконный лазер с распределенной обратной связью (DFB) может обеспечивать как лазерную обратную связь, так илазерВыбор моды позволяет обеспечить хорошую стабильность выходной частоты лазера и упростить получение стабильного выходного сигнала в одном продольном режиме.

2. Волоконные лазеры с кольцевым резонатором излучают узкополосные лазерные лучи за счет введения в резонатор узкополосных фильтров, таких как интерференционные резонаторы Фабри-Перо (FP), волоконные решетки или кольцевые резонаторы Сагнака. Однако из-за большой длины резонатора интервал между продольными модами мал, легко происходит скачок мод под воздействием окружающей среды, и стабильность низкая.

Применение продукта:

1. Оптический датчик. Узкополосный лазер является идеальным источником света для волоконно-оптических датчиков, и в сочетании с волоконно-оптическими датчиками позволяет достичь высокоточных и высокочувствительных измерений. Например, в волоконно-оптических датчиках давления или температуры стабильность узкополосного лазера помогает обеспечить точность результатов измерений.

2. Высокоразрешающие спектральные измерения. Лазеры с узкой шириной линии спектра обладают очень узкой шириной спектральных линий, что делает их идеальными источниками для спектрометров высокого разрешения. Выбирая правильную длину волны и ширину линии, лазеры с узкой шириной линии могут использоваться для точного спектрального анализа и спектральных измерений. Например, в газовых датчиках и системах мониторинга окружающей среды лазеры с узкой шириной линии могут использоваться для точных измерений оптического поглощения, оптического излучения и молекулярных спектров в атмосфере.

3. Одночастотные волоконные лазеры с узкой шириной линии излучения для лидаров также находят очень важное применение в системах лидара или лазерной дальномеризации. Использование одночастотного волоконного лазера с узкой шириной линии излучения в качестве источника детектирующего света в сочетании с оптическим когерентным детектированием позволяет создать лидар или дальномер большой дальности (сотни километров). Этот принцип работы аналогичен технологии OFDR в оптическом волокне, 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 дальность измерения и точность измерения, поэтому чем лучше когерентность источника света, тем выше производительность всей системы.