Kuantum iletişimi: dar hat genişliğine sahip lazerler

Kuantum iletişimi:dar hat genişliğine sahip lazerler

Dar hat genişliği lazeriÖzel optik özelliklere sahip bir lazer türüdür ve çok küçük optik hat genişliğine (yani dar spektruma) sahip bir lazer ışını üretme kabiliyetiyle karakterize edilir. Dar hat genişliğine sahip bir lazerin hat genişliği, genellikle bir birim frekans içindeki bant genişliği cinsinden ifade edilen spektrumunun genişliğini ifade eder ve bu genişliğe "spektral hat genişliği" veya kısaca "hat genişliği" de denir. Dar hat genişliğine sahip lazerler, genellikle birkaç yüz kilohertz (kHz) ile birkaç megahertz (MHz) arasında değişen dar bir hat genişliğine sahiptir ve bu, geleneksel lazerlerin spektral hat genişliğinden çok daha küçüktür.

Boşluk yapısına göre sınıflandırma:

1. Doğrusal boşluklu fiber lazerler, dağıtılmış Bragg yansıma tipi (DBR Lazer) ve dağıtılmış geri bildirim tipi (DFB Lazer) iki yapı. Her iki lazerin de çıkış lazeri, dar hat genişliğine ve düşük gürültüye sahip, oldukça tutarlı bir ışıktır. DFB fiber lazer, hem lazer geri bildirimi hem delazerMod seçimi, çıkış lazer frekans kararlılığının iyi olmasını sağlar ve kararlı tek uzunlamasına mod çıkışı elde etmek daha kolaydır.

2. Halka-kavite fiber lazerler, Fabry-Perot (FP) girişim kaviteleri, fiber kafes veya sagnac halka kaviteleri gibi dar bantlı filtreleri kaviteye sokarak dar genişlikte lazerler üretir. Ancak, kavitenin uzun olması nedeniyle, uzunlamasına mod aralığı küçüktür ve çevrenin etkisi altında mod atlaması kolaydır ve kararlılığı düşüktür.

Ürün Uygulaması:

1. Optik sensör: Optik fiber sensörler için ideal bir ışık kaynağı olan dar genişlikli lazer, optik fiber sensörlerle birleştirildiğinde yüksek hassasiyetli ölçümler elde edilebilir. Örneğin, basınç veya sıcaklık fiber optik sensörlerinde, dar hat genişliği lazerinin kararlılığı, ölçüm sonuçlarının doğruluğunu sağlamaya yardımcı olur.

2. Yüksek çözünürlüklü spektral ölçüm Dar hat genişliğine sahip lazerler, çok dar spektral çizgi genişliklerine sahip olduklarından yüksek çözünürlüklü spektrometreler için ideal kaynaklardır. Doğru dalga boyu ve hat genişliği seçildiğinde, dar hat genişliğine sahip lazerler doğru spektral analiz ve spektral ölçüm için kullanılabilir. Örneğin, gaz sensörlerinde ve çevresel izlemede, dar hat genişliğine sahip lazerler atmosferdeki optik absorpsiyon, optik emisyon ve moleküler spektrumların doğru ölçümlerini elde etmek için kullanılabilir.

3. Lidar tek frekanslı dar hat genişliğine sahip fiber lazerler, LIDAR veya lazer mesafe ölçüm sistemlerinde de çok önemli uygulamalara sahiptir. Tek frekanslı dar hat genişliğine sahip bir fiber lazerin, optik tutarlılık algılama ile birlikte algılayıcı ışık kaynağı olarak kullanılması, uzun mesafeli (yüzlerce kilometre) bir LIDAR veya mesafe ölçer oluşturulmasını sağlar. Bu prensip, optik fiberdeki OFDR teknolojisiyle aynı çalışma prensibine sahiptir, bu nedenle yalnızca çok yüksek mekansal çözünürlüğe sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda ölçüm mesafesini de artırabilir. Bu sistemde, lazer spektral hat genişliği veya tutarlılık uzunluğu, mesafe ölçüm aralığını ve ölçüm doğruluğunu belirler, bu nedenle ışık kaynağının tutarlılığı ne kadar iyiyse, tüm sistemin performansı da o kadar yüksek olur.