Comunicación cuántica: láseres de ancho de liña estreito

Comunicación cuántica:láseres de ancho de liña estreito

Láser de ancho de liña estreitoé un tipo de láser con propiedades ópticas especiais, que se caracteriza pola capacidade de producir un raio láser cun ancho de liña óptico moi pequeno (é dicir, un espectro estreito). O ancho de liña dun láser de ancho de liña estreito refírese ao ancho do seu espectro, xeralmente expresado no ancho de banda dentro dunha unidade de frecuencia, e este ancho tamén se coñece como "ancho de liña espectral" ou simplemente "ancho de liña". Os láseres de ancho de liña estreito teñen un ancho de liña estreito, xeralmente entre uns poucos centos de quilohercios (kHz) e uns poucos megahercios (MHz), que é moito menor que o ancho de liña espectral dos láseres convencionais.

Clasificación por estrutura da cavidade:

1. Os láseres de fibra de cavidade lineal divídense en tipo de reflexión distribuída de Bragg (láser DBR) e tipo de retroalimentación distribuída (Láser DFB) dúas estruturas. O láser de saída de ambos láseres é luz altamente coherente con ancho de liña estreito e baixo ruído. O láser de fibra DFB pode lograr tanto retroalimentación láser comoláserselección de modo, polo que a estabilidade da frecuencia do láser de saída é boa e é máis doado obter unha saída de modo lonxitudinal único estable.

2. Os láseres de fibra de cavidade en anel producen láseres de ancho estreito introducindo filtros de banda estreita como cavidades de interferencia Fabry-Perot (FP), reixas de fibra ou cavidades de anel de sagnac na cavidade. Non obstante, debido á longa lonxitude da cavidade, o intervalo de modo lonxitudinal é pequeno e é doado saltar de modo baixo a influencia do ambiente, e a estabilidade é deficiente.

Aplicación do produto:

1. Sensor óptico O láser de ancho de liña estreito como fonte de luz ideal para sensores de fibra óptica, ao combinarse con sensores de fibra óptica, pode lograr medicións de alta precisión e alta sensibilidade. Por exemplo, nos sensores de fibra óptica de presión ou temperatura, a estabilidade do láser de ancho de liña estreito axuda a garantir a precisión dos resultados da medición.

2. Medición espectral de alta resolución Os láseres de ancho de liña estreito teñen anchos de liña espectrais moi estreitos, o que os converte en fontes ideais para espectrómetros de alta resolución. Ao seleccionar a lonxitude de onda e o ancho de liña axeitados, os láseres de ancho de liña estreito pódense usar para unha análise espectral e unha medición espectral precisas. Por exemplo, en sensores de gas e monitorización ambiental, os láseres de ancho de liña estreito pódense usar para lograr medicións precisas da absorción óptica, a emisión óptica e os espectros moleculares na atmosfera.

3. Os láseres de fibra óptica de ancho de liña estreito e frecuencia única lidar tamén teñen aplicacións moi importantes en sistemas liDAR ou de medición de distancia por láser. Usando un láser de fibra óptica de ancho de liña estreito de frecuencia única como fonte de luz de detección, combinado coa detección de coherencia óptica, pódese construír un liDAR ou telémetro de longa distancia (centos de quilómetros). Este principio de funcionamento é o mesmo que a tecnoloxía OFDR na fibra óptica, polo que non só ten unha resolución espacial moi alta, senón que tamén pode aumentar a distancia de medición. Neste sistema, o ancho de liña espectral do láser ou a lonxitude de coherencia determinan o rango de medición de distancia e a precisión da medición, polo que canto mellor sexa a coherencia da fonte de luz, maior será o rendemento de todo o sistema.