Kuantum iletişimi: dar hat genişliğine sahip lazerler

Kuantum iletişimi:dar hat genişliği lazerleri

Dar hat genişliği lazeriözel optik özelliklere sahip bir lazer türüdür ve çok küçük optik hat genişliğine (yani dar spektruma) sahip bir lazer ışını üretme yeteneği ile karakterize edilir. Dar hat genişliğine sahip bir lazerin hat genişliği, genellikle bir birim frekans içindeki bant genişliği olarak ifade edilen spektrumunun genişliğini ifade eder ve bu genişliğe "spektral hat genişliği" veya basitçe "hat genişliği" de denir. Dar hat genişliğine sahip lazerler, genellikle birkaç yüz kilohertz (kHz) ile birkaç megahertz (MHz) arasında 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 çıkış lazeri, dar hat genişliği ve düşük gürültüye sahip oldukça tutarlı ışıktır. DFB fiber lazer hem lazer geri bildirimini hem delazermod seçimi, böylece çıkış lazer frekans kararlılığı iyidir ve kararlı tek uzunlamasına mod çıkışı elde etmek daha kolaydır.

2. Halka-boşluk fiber lazerler, Fabry-Perot (FP) girişim boşlukları, fiber kafes veya sagnac halka boşlukları gibi dar bantlı filtreleri boşluğa sokarak dar genişlikte lazerler üretir. Ancak, uzun boşluk uzunluğu nedeniyle, uzunlamasına mod aralığı küçüktür ve çevrenin etkisi altında mod atlamak kolaydır ve kararlılık zayıftır.

Ürün Uygulaması:

1. Optik sensör Dar genişlikli lazer, optik fiber sensörler için ideal bir ışık kaynağı olarak, optik fiber sensörlerle birleştirildiğinde yüksek hassasiyetli, yüksek hassasiyetli ölçüm 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 hat genişliklerine sahiptir ve bu da onları yüksek çözünürlüklü spektrometreler için ideal kaynaklar haline getirir. Doğru dalga boyu ve hat genişliği seçilerek 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 emilim, 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 fiber lazeri, optik tutarlılık tespiti ile birleştirerek, algılama ışığı kaynağı olarak kullanarak, uzun mesafeli (yüzlerce kilometre) bir LIDAR veya mesafe ölçer inşa edebilir. 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 iyi olursa, tüm sistemin performansı o kadar yüksek olur.